Растения используют мелатонин совсем не так, как люди.
Растения остаются активными внутри, даже когда на поверхности ничего не движется, а их корни, стебли и семена посылают друг другу сигналы. Ученые выяснили, что мелатонин играет в этом важную роль, пишет Earth.
В исследовании, опубликованном в журнале iScience, говорится, что растения использую мелатонин для роста и поддержания суточного ритма. Также этот гормон помогает растениям справляться со стрессом, вызванным жарой, холодом или бедной почвой.
Кроме того, ученые обнаружили тесную связь между мелатонином растений и почвенными микробами. Некоторые микробы производят мелатонин вокруг корней растений, что помогает им оставаться здоровыми.
В издании напомнили, что человеческий мозг выделяет мелатонин перед сном. Также некоторые взрослые используют добавки с содержанием этого гормона для регулярного отдыха. Растения же используют мелатонин совсем иначе.
"Мелатонин стал ключевой молекулой в сельском хозяйстве благодаря своей способности стимулировать рост растений и смягчать абиотический стресс", - рассказал ученый Абдул Латиф Хан из Университета Хьюстона.
Ведущий автор исследования Имад Айджаз поделился, что в растениях внутренние часы могут регулировать фазы различных биологических процессов, таких как экспрессия генов, регуляция метаболизма и стабильность белков, чтобы они совпадали с суточными и/или сезонными циклами. Растительные клетки превращают триптофан в серотонин, а затем в мелатонин, причем каждый этап этого процесса регулируется несколькими ферментами. Уровень мелатонина повышается во многих частях растения на ранних стадиях роста и развития семян.
Абдул Латиф Хан добавил, что микробы, которые производят мелатонин, могут обогащать почву, что улучшает стрессоустойчивость и рост растений. Например, микробы Bacillus, Pseudomonas, Lactobacillus и дрожжи могут создавать высокий уровень мелатонина при появлении солевого, холодового или металлического стресса. Некоторые микробы выделяют еще больше мелатонина во время ферментации, когда изменяется потребление энергии.
В исследовании сказано, что дополнительный мелатонин, вырабатываемый микробами, часто улучшает здоровье растений, приводя к укреплению корней, обогащению пигментов и повышению стрессоустойчивости многих культур.
Кроме того, растения следуют четкому циклу мелатонина. Ночь приносит повышение уровня мелатонина, а солнечный свет - приводит к его снижению. Внутренние часы используют мелатонин для управления такими действиями, как открытие и закрытие пор на листьях, управление энергией и начало цветения.
В издании добавили, что сигналы передаются по специальным химическим путям и рецепторам, таким как PMTR1. По мере продвижения мелатонина по тканям растений меняются модели роста.
Ранее в Нижнеднестровском национальном природном парке (Одесская область) зафиксировали ядовитое растение - дурнишник обыкновенный, который "убивает" вокруг себя все другие виды. Ученые рассказали, что это однолетнее травянистое растение, которое используется в медицинских целях.
По словам сотрудницы научного отдела нацпарка Натальи Товстухи, перед защитниками природы стоит задача предотвращать распространение этого особо опасного инвазионного растения, сдержать его распространение и защитить природное фиторазнообразие края.