Гігантські бізонопласти – унікальні пластиди Плаункових

Рослини заробляють собі на життя за допомогою давнього та ефективного процесу фотосинтезу. Береш вуглекислий газ, просто додаєш води, посипаєш все сонячним світлом і чекаєш, доки в духовій шафі мініатюрної клітинної структури – хлоропласта – не виготовиться чудова страва – глюкоза.

Рослини так люблять фотосинтез, що нестримно займаються ним у різноманітних місцях, тому й не дивно, що хлоропласти підлаштовуються до умов середовища – змінюється їхня кількість, форма, структура.

Екстремальний випадок

Екстремальний випадок такого пристосування характерний для родини спорових рослин Плаункові – Selaginellaceae з єдиним родом Selaginella.

У епідермальних клітинах цих рослин є лише один хролопласт. Кількість він компенсує розміром – він велетенський.

Світлина від Національний науково-природничий музей НАН України.

Таку дивацьку рису внутрішньої будови називають ще монопластидністю.Наявність лише одного хлоропласту притаманна ще деяким водоростям та мохам. Серед судинних рослин Плаунок – єдина монопластидна біла ворона (насправді, зелена).

І назвали їх бізонопластами

Велетенські хлоропласти плаунка навіть описали під особливим потужним ім’ям – бізонопласти. Їх відшукали не так давно у єдиного виду S. erythropus (Mart.), тому в шкільних та університетських підручниках про таку дивину ще навіть не встигли написати.

Звичайний хлоропласт – це структура, в якій вільно чергуються сплощені видовжені складки мембрани, які формують відсіки – тилакоїди, та короткі дископодібні складки мембрани, які лежать наче стосики монет – грани.

Бізонопласт, окрім того, що він великий, має й іншу відмінну рису – у його верхній частині розташовуються лише тилакоїди, які лежать багатошаровими желе – одне на одному, а в нижній вже можна зустріти грани.

Transmission electron micrographs of the unusual bizonoplast and ...
Бызонопласт, як він є. Джерело: American Journal of Botany

Було також встановлено, що якщо діяти на плаунок інтенсивним освітленням то замість бізонопласта у нього розвивається нормальний хлоропласт. Вираз «Привіт, темряво, моя стара подруго!» “Hello darkness, my old friend” – це саме про бізонопласт.

Нове дослідження

У свіжому випуску American Journal of Botany міжнародний колектив дослідників на чолі з Жан-Вей Ліу з Тайваню опублікував результати власного дослідження хлоропластів у 76 видів плаунків.

Як виявилось для 49 видів характерна монопластидність (один великий хлоропласт на всю клітину) , для 7 олігопластидність (від 2 до 10 хлоропластів на клітину) та ще 14 плаунків були затятими мультипластидними рослинами з більш ніж 10 хлоропластами на клітину.

Науковці виявили бізонопласти ще у 9 видів плаунків. Усі вони мешкають у мороці щільного лісового намету. На темному боці лісу насправді для рослин не має ніякого «печива» – його треба спробувати здобути в умовах куцоъ кількості розсіяних сонячних променів.

Чим же можуть допомогти бізонопласти в умовах слабкого освітлення? Вчені виявили, що таке особливе розташування мембран усередині хлоропласта працює як лінза, що збирає потік світла в концентрований пучок і значно активніше використовується хлоропластами для активації процесу фотосинтезу та забезпечення себе їжею.

American Journal of Botany, 2020

Ти можеш допомогти Довколаботаніці, якщо в тебе раптом є така божевільна ідея.
1. Поширюй її контент так, наче завтра заборонять репости
2. Ставай на слизький шлях її патрона та мецената 5168 7573 9483 8249 О. Коваленко), або ж на Патреоні: www.patreon.com/dovkolabotanika
2 3/4. Проглянь та прокоментуй свіже відео на нашому каналі https://youtu.be/F2aLFkx57oc
3. Підписуйся на нашу альма-матер Довколаботаніку -сумні меми, веселі наукові новини і всіляке таке https://www.facebook.com/dovkolabotanika/
4. Читай сторінку автора цього всього хуліганства –https://www.facebook.com/olexii.kovalenko
5. Наш суворий ботанічний філіал Ботанік в кедах – https://www.facebook.com/botanikukedax/
6. Підписуйся на телеграм t.me/dovkolabotanika