Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 13/11/2017, в 16 ч. 11 мин., 372 просмотров

"Кукуруза на связи": растения получили возможность предупреждать фермеров о засухе

Команда инженеров MIT разработала миниатюрный датчик, который позволит растениям сообщать о приближающейся засухе.

Фикус на окне зачах, и кукуруза на поле поникла, потому что их снова забыли полить? Скоро растения смогут сообщать незадачливым садоводам и огородникам о том, что им срочно нужна вода. Но, что ещё более важно, миниатюрный датчик, созданный инженерами Массачусетского технологического института, поможет заранее предупреждать фермеров о надвигающейся засухе.

Вода играет ключевую роль в жизни растений, ведь она не только переносит питательные вещества, но и является одним из обязательных элементов фотосинтеза. Поэтому, когда почва высыхает, у растений замедляется рост, снижается биохимическая активность и начинают портиться ткани.

В нормальных условиях движение воды между корнями и листьями осуществляется благодаря так называемой транспирации. При этом на обеспечение метаболических потребностей растения уходит менее одного процента поступающей из почвы влаги, в то время как большая её часть испаряется через устьица – крошечные поры на поверхности листьев. В результате давление в верхней части "трубопроводной системы" снижается, что заставляет воду подниматься по стеблю.

В случае недостатка влаги одни виды сразу начинают увядать, в то время как другие способны достаточно долго переносить тяжёлые времена. В любом случае растения стремятся сохранить жидкость внутри и закрывают устьица. Именно на этот эффект обратили внимание профессор Майкл Страно (Michael Strano) и его коллеги.

Помимо засухи устьица открываются и закрываются в нормальном режиме в течение дня. Кроме того, они реагируют на концентрацию углекислого газа в окружающем воздухе. Но до сих пор (из-за отсутствия надёжных методов измерения) динамика их работы была изучена недостаточно хорошо.

В новой работе, чтобы следить за открытием и закрытием пор, учёные использовали весьма необычный подход. Они создали особые чернила, растворив крошечные проводящие электричество углеродные нанотрубки в лаурилсульфате натрия. Затем тончайшие полоски смеси нанесли прямо на листья растения спатифиллум, превратив их в аналог микросхемы. Пока устьица закрыты, полоски не теряют своей целостности и по цепи течёт ток, который можно измерить с помощью компактного устройства. Когда же поры открываются, цепь размыкается и ток пропадает.

Команда Страно отслеживала открытие и закрытие устьиц в нормальных условиях и при недостатке влаги. Учёные заметили, что при отсутствии негативных факторов поры открывались в течение семи минут после включения света и закрывались через 53 минуты после наступления темноты.

Но во время засухи растения не спешили "просыпаться", и поры открывались лишь через 25 минут. Время закрытия устьиц изменилось не так сильно, но в среднем сократилось на семь минут.

Авторы работы считают, что на данный момент эффективность разработанного ими метода вполне доказана. Более подробно ознакомиться с ним можно, прочитав статью, опубликованную в издании Lab on a Chip.

А в ближайшем будущем Страно и его коллеги планируют найти оптимальный способ нанесения проводящего материала на поверхность листа. В пресс-релизе института они сообщают , что наиболее перспективным вариантом является размещение на растениях особых наклеек, над созданием которых предстоит ещё немало потрудиться.

Источник




Комментарии:

На сайте (регистрация не требуется!):
Комментарии временно отключены
Вконтакте (необходима регистрация на сайте vk.com):

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2012 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100