Тополя выпрямляют искривлённые стволы без света и гравитации, выяснили учёные INRAE

Молодые тополя умеют чувствовать, что их ствол искривился, и самостоятельно выпрямляться — причем для этого им не нужны ни свет, ни сила тяжести. К такому выводу пришла группа исследователей из французского Национального института сельскохозяйственных, продовольственных и экологических исследований (INRAE) и Университета Клермон-Овернь. Результаты работы опубликованы в журнале New Phytologist.

Чтобы проверить, на что способно дерево без привычных ориентиров, ученые пошли на радикальный шаг: поместили молодые тополя во вращающуюся установку с равномерным освещением со всех сторон. Так у растений исчезли сразу оба внешних ориентира — направление света и вектор гравитации. Казалось бы, в таких условиях у ствола нет никаких причин «понимать», где верх, а где низ. Тем не менее стволы выпрямились — на это ушло несколько недель. Единственным источником информации о собственном положении оставалась для дерева его же форма.

Разгадка кроется в натяжной древесине — особой ткани, которая сжимается и тянет стебель, работая по принципу мышцы. До сих пор считалось, что такая древесина образуется только с одной стороны наклоненного ствола и подтягивает его вверх. Эксперимент показал куда более сложную картину: как только необходимость тянуть ствол в одну сторону отпадала, дерево начинало наращивать аналогичную древесину с противоположной стороны. Возникала встречная сила, которая постепенно и устраняла изгиб. Иными словами, растение не просто реагирует на внешний стимул — оно постоянно перестраивает рост тканей, ориентируясь на собственные внутренние ощущения.

По словам директора по исследованиям INRAE Бруно Мулиа, речь идет о полноценном сенсомоторном контуре в древесной ткани. Дерево ощущает отклонение и отвечает на него движением — примерно так же, как это делает живой организм с мышцами и нервной системой. Сбои в работе этого механизма оборачиваются избыточным внутренним напряжением и ухудшением качества древесины.

Практическая ценность открытия выходит далеко за пределы интереса к физиологии растений. Понимание того, как дерево выпрямляется, открывает путь к выращиванию более ровных и устойчивых лесных пород — а значит, к снижению потерь в деревообработке. Есть и сельскохозяйственный след: отбирая культурные растения с более выраженным чувством собственной формы, селекционеры смогут снизить полегание злаков, которое ежегодно оборачивается заметной частью урожая. Механизм, который миллионы лет работал в тополях незаметно для человека, теперь становится инструментом в руках агрономов.