Ці рослини витрачають величезні метаболічні ресурси на власне утеплення.
Ця рослина має неприємний запах не просто так / фото — wikipedia.org
На замерзлих околицях лісів і водно-болотних угідь ранньою весною зацвітають досить дивні рослини — Symplocarpus foetidus у Північній Америці та Symplocarpus renifolius у Східній Азії.
Як пише еволюційний біолог з Ратгерського університету Скотт Треверс у своїй колонці для Forbes, ці рослини найбільш відомі своїм різким запахом і плямистими пурпуровими «капюшонами». Серед біологів вони також відомі своєю здатністю робити те, на що майже жодна інша рослина не здатна.
Чим особливі ці рослини
Біолог зазначив, що Symplocarpus foetidus і Symplocarpus renifolius вирізняються квітковим термогенезом. Це здатність деяких рослин генерувати та регулювати власне внутрішнє тепло.
Відео дня
Треверс додав, що це явище документується вже протягом століть, але механізми, що лежать в його основі, та еволюційні причини його виникнення лише нещодавно стали предметом пильної уваги вчених.
Біолог розповів, що у звичайних рослин клітинне дихання включає в себе переміщення електронів по ланцюжку білкових комплексів. При цьому протони перекачуються через мембрану для генерації аденозинтрифосфату.
Процес виробництва аденозинтрифосфату у більшості рослин є високоефективним, тісно пов’язаним і виробляє відносно мало відпрацьованого тепла. Symplocarpus foetidus і Symplocarpus renifolius же, навпаки, використовують те, що можна було б вважати свого роду «клапаном скидання», додав біолог.
Треверс розповів, що під час цього процесу Symplocarpus foetidus і Symplocarpus renifolius покладаються на білок, який називається альтернативною оксидазою, що замикає ланцюг перенесення електронів. Він відводить електрони від звичайного механізму виробництва аденозинтрифосфату і виділяє їхню енергію безпосередньо у вигляді тепла.
Біолог зазначив, що альтернативна оксидаза повністю обходить протонний насос, через що приблизно 6% вільної енергії, що отримується при окисненні глюкози, виділяється у вигляді теплових відходів.
Вчені з’ясували, що у Symplocarpus foetidus і Symplocarpus renifolius є вбудована «система», яка перенаправляє метаболізм рослини в холодну погоду. Вона фактично змушує клітинний метаболізм проходити через альтернативну оксидазу, що забезпечує максимальне вироблення тепла саме тоді, коли це необхідно для танення снігу та залучення запилювачів.
Біолог додав, що у Symplocarpus foetidus і Symplocarpus renifolius є спадикс — центральний колос усередині капюшона. Рослина може підтримувати температуру свого спадикса на рівні від 22 до 26 °C протягом майже тижня, навіть коли температура зовні опускається до −10 °C.
Чому у цих рослин неприємний запах
Треверс розповів, що Symplocarpus foetidus і Symplocarpus renifolius вкладають величезні метаболічні ресурси у власне обігрів. Саме тому рослинам потрібно залучати запилювачів.
Горезвісний запах Symplocarpus foetidus і Symplocarpus renifolius відіграє важливу роль у цьому процесі. Ці рослини імітують запах падалі, що приваблює мух і жуків на початку сезону, які шукають тепле місце для харчування та спарювання, пояснив біолог.
Тепло викликає випаровування хімічних сполук, відповідальних за запах, виводячи їх у навколишнє повітря і значно збільшуючи радіус їх дії. Холодна квітка виділяє аромат повільно, а гаряча — розсіює його широко.
