Ученые выяснили, когда у растений появился межклеточный обмен

Ученые анализировали последовательности ДНК различных видов растений, чтобы выявить эволюционную природу их адаптационных механизмов. Сфокусировавшись на присутствующих в последовательностях каналах передачи калия, ученые обнаружили свидетельства эволюционных механизмов, благодаря которым в организме растений развились комплексные системы межклеточного обмена сигналами.

Процесс эволюции растений начался около 500 млн. лет назад, когда предшествующие растениям организмы — водоросли — постепенно начали перемещаться на сушу. Оказавшись на сухой земле, растения столкнулись с непривычными для них условиями, а значит и с новыми препятствиями: периодами засухи, жары, ультрафиолетовым светом, ветром и многими другими.

По словам ученых, один из механизмов, благодаря которому растения все лучше и лучше адаптировались к жизни на суше — молекулярные механизмы межклеточного обмена. Именно эти сигнальные механизмы позволили организму растений точно реагировать на воздействия окружающей среды, стрессы и стимулы.

Один из способов межклеточного обмена у растений — электрический обмен сигналами, где основными сигнальными каналами выступают потенциал-активируемые ионные каналы, контролирующие потоки ионов, движущиеся из клетки и в нее в качестве реакции на тот или иной стресс. Особенно важную роль в механизме электрического сигнализирования играет движение ионов калия по мембранам клеток.

Внимательно изучив то, как в клетках перемещаются ионы калия, ученые обнаружили важнейший канал, позволяющий ионам калия покидать клетку. Ученые сделали вывод: этот тип канала существовал еще с момента перемещения растений из воды на сушу. Затем данный канал продолжил развиваться, сохранив и увеличив свое значение в межклеточной сигнальной коммуникации.