Ученые объяснили, почему хвойные деревья остаются зелеными зимой
Фото: Татьяна ЧЕРНИКОВА
Биофизики из шведского Университета Умео и их коллеги из канадского института раскрыли секрет вечнозеленых хвойных растений. Некоторые деревья остаются зелеными зимой из-за короткого цикла фотосинтеза, на который они переходят в холодное время года, отмечается в статье исследователей в журнале Nature Communications.
Ученые расшифровали механизм фотосинтеза в иглах сосны и выяснили, что зимой он протекает по сокращенному циклу. В холодное время года свет поглощается молекулами хлорофилла, однако не используется в последующих реакциях фотосинтетического механизма из-за того, что низкая температура останавливает большинство биохимических процессов. При ярком солнце и низких температурах избыток световой энергии может повредить белки фотосинтетического механизма. Именно поэтому большинство деревьев зимой сбрасывают свои листья, однако у сосны и ели фотосинтетический аппарат устроен особым образом.
Зимой у хвойных деревьев структура тилакоидной мембраны хлоропластов реорганизуется, из-за чего происходит контакт между двумя фотосистемами. В тепле эти системы находятся отдельно друг от друга, чтобы обеспечить эффективный фотосинтез, а зимой вторая система отдает энергию непосредственно первой. Так хвоя справляется с избыточной световой энергией и защищает себя от повреждений даже во время экстремальной северной зимы.
Ученые отметили, что они проводили анализ на соснах и елях, однако они полагают, что такой же механизм свойственен и другим видам хвойных деревьев.