Растения заподозрили в использовании «молекулярной арифметики»

Алисон Смит (Alison Smith) и Мартин Ховард (Martin Howard) из исследовательского центра Джона Инна в Норвиче обнаружили, что растения способны рассчитывать уровень потребления крахмала ночью так, чтобы его хватило до восхода Солнца. По мнению британских биологов, это говорит о способности растений к «молекулярной арифметике». Статья ученых принята к публикации в журнале eLife (на момент написания заметки текст работы был недоступен), а ее краткое содержание приводит Nature News.

Выводы исследователей основаны на том, что растения способны корректировать уровень потребления крахмала в темное время суток при неожиданном изменении светового дня: например, если в лабораторных условиях «ночь» искусственно наступает раньше обычного или, наоборот, прерывается периодом освещения.

Согласно гипотезе Смит и Ховарда, такая корректировка подразумевает обязательное существование двух соединений, одно из которых фиксирует оставшееся количество крахмала (S), а другое — ожидаемое время до рассвета (T). Поскольку растения способны корректировать свое поведение при изменении условий, то гипотетическая молекулярная система S/T, таким образом, позволяет проводить одно из простейших арифметических действий, — деление.

Ученым не удалось пока обнаружить постулированные соединения S и Т, однако они нашли один из генов, необходимых для работы системы — PWD. Мутанты по этому гену не способны подстраиваться под изменение длительности «ночи» и накапливают под утро неизрасходованный крахмал.

Стоит отметить, что гипотетическая система регуляции S/T не является в биохимическом смысле чем-то принципиально новым: комбинацию известных механизмов регуляции скорости работы ферментов можно, при желании, рассматривать как вычислительную машину. В комментарии для Nature физиолог растений Родриго Гутиррез (Rodrigo Gutiérrez) отмечает, что новаторство работы заключается прежде всего в подходе к описанию явления, а не в самих обнаруженных авторами данных.