Новое исследование показывает, что для предотвращения ночного голода, растения выполняют точные арифметические расчеты. Эти расчеты позволяют им равномерно, с постоянной скоростью использовать запасы крахмала ночью так, чтобы их хватило до самого рассвета.


Это растение — резушка (Arabidopsis) — умеет производить арифметические расчеты и определять, с какой скоростью потреблять крахмал в ночное время

О такой способности растений заявили математики из Центра Джона Иннеса (Великобритания). Ученые выяснили, что растения делают точный расчет скорости потребления крахмала, и такие расчеты позволяют им гарантировать себе пропитание в течение темного времени суток, даже если ночь наступает неожиданно или запас крахмала меняется день ото дня. Напоминаем, что растения питаются в течение дня, используя энергию солнца для преобразования углекислого газа в сахар и крахмал. Но как только солнце садится, питание растения зависит от его способности делать правильные расчеты. Проще говоря, чем лучше растение «умеет» считать, тем более качественное питание получает в темное время суток. Если крахмал расходуется слишком быстро, растение будет голодать и прекратит расти в ночной период. Если же запас будет использоваться слишком медленно, то останется неизрасходованный крахмал, который попусту пропадет.

При наступлении ночи специальный механизм в растении измеряет количество крахмала в листьях и время, оставшееся до утра. Информация о времени поступает от внутренних часов растения, которые работают примерно так же, как и внутренние часы человека. После этого растение производит расчет: количество крахмала делится на остаток времени до рассвета. Таким образом вычисляется скорость, с которой можно поглощать сделанные за день запасы. И к рассвету растение расходует 95% имеющегося крахмала.

Ученые использовали математическую модель, чтобы исследовать, каким образом происходит такой арифметический расчет внутри растения. Они предположили, что информация о запасах крахмала и остатке времени до рассвета кодируется в двух видах молекул — S для крахмала и Т для времени. Если взять за основу то, что S молекула стимулирует потребление крахмала, а молекула Т тормозит этот процесс, то скорость потребления крахмала задается формулой S деленное на Т.

В будущем понимание принципа расчета потребления крахмала и питания в ночное время поможет повысить урожайность без пестицидов, то есть выращивать экологически чистые растения.