Жарық тек энергия көзі ғана емес, сонымен қатар өсімдікті қоршаған ортаға барынша бейімдеу үшін жарыққа тәуелді көптеген өсу процестерін реттейтін маңызды сигнал. Жарықты ең алдымен өсімдік өсіндісіндегі фоторецепторлар анықтайды. Өсімдіктегі физиологиялық процестер жарық сигналының молекулалары арқылы жүреді. Ғалымдар отыз жылдан астам уақыт бойы тамырлар жарықты қабылдай алады ма деген болжам жасап келеді. Дегенмен, бұл жаңа зерттеу жарияланғанша бұл гипотезаны ешқашан дәлелдеу мүмкін емес еді. «Кореялық физиктер мен Йена биологтары өсімдік тамырларының шоғырлары жеңіл оптикалық талшықтар ретінде әрекет етіп, жарықты өсіндіден тамырға өткізе алатындығын анықтау үшін екі пәннен де білімдерін біріктіріп, біріктірді», - деді Санг-Гю Ким. зерттеудің бірінші авторлары және жобаның бірлескен бастамашысы табысты ынтымақтастықты сипаттайды.
Алдыңғы зерттеулер өсімдіктердегі қызыл/қызғылт толқын ұзындығындағы жарықты анықтайтын арнайы фоторецептордың тамырларда да көрінетінін көрсетті. Дегенмен, бұл түбірлік фоторецептордың қалай белсендірілгені белгісіз болып қалды. Пәнаралық күш-жігерде молекулярлық биологтар мен оптикалық физиктер өсімдіктерді «соқыр» және «көрмейтін» тамырлармен салыстыру идеясымен бірге жоғары сезімтал оптикалық детекторды жасады. Олар өсімдіктерді зерттеуде үлгі организм болып табылатын Arabidopsis thaliana тал крессінің өсімдіктерін пайдаланды, олар генетикалық түрлендірілген, фоторецептор тек тамырларында ғана үнсіз қалады, бірақ олардың өркендерінде емес. Демек, бұл өсімдіктердің тамыры «соқыр» болды. Ғалымдар бұл өзгертілген өсімдіктерді бақылау өсімдіктерімен бірге өсірді; олардың тамыры қара топырақта, ал өскіндер табиғаттағы сияқты жарықта болатын. Оптикалық детектор жүйесі сабақта тамырға дейін берілетін жарықты өлшеу үшін пайдаланылды."Бұл тәсіл арқылы біз жарықтың тамырларға тамыр шоғырлары арқылы өтетінін анық және түсініксіз көрсете алдық. Өткізілетін жарықтың қарқындылығы төмен болса да, фоторецепторларды белсендіру, төменгі ағындағы жарық сигналын іске қосу және өсуге әсер ету жеткілікті болды. бақылау зауыттарында, - деп түсіндіреді Сеул ұлттық университетіндегі жобаның жетекшісі Чунг-Мо Парк.
"Бұл нәтижелер кейінгі зерттеу жобалары үшін өте маңызды. Біздің жұмысымыз тамырлардың әдетте жер астында болса да, жарықты қабылдай алатынын дәлелдейді. Тамырлардағы фотоқабылдау өсімдіктердің өсуіне, әсіресе тамырға әсер ететін сигналдық тізбекті іске қосады. сәулет, - дейді Ян Болдуин, Йенадағы Макс Планк атындағы химиялық экология институтының зерттеу жетекшісі. Ол қазірдің өзінде болашаққа көз жүгіртеді: "Тамырларда фоторецепторлар көбірек. Осы уақытқа дейін олардың тамырлардағы міндеттері қандай және олардың өскіндер арқылы берілетін жарық сигналдарымен қалай әрекеттесетіні белгісіз болып келді."
Экологиялық зерттеулер үшін бұл зерттеудің табиғи ортада өсетін өсімдіктерге қатыстылығын көрсету маңызды. Мұны білу үшін ғалымдар басқа өсімдік түрімен, экологиядағы үлгілі өсімдік, жарыққа өте күшті экспозицияға бейімделген койот темекісі Nicotiana attenuata арқылы тәжірибе жасағысы келеді. Зерттеушілер тамырлардың жаңадан табылған сенсорлық модальділігі өсімдіктердің өсу, көбею және қорғаныс үшін ресурстарды бөлу уақытын жақсырақ анықтауға мүмкіндік беру арқылы табиғаттағы өсімдіктердің экологиялық өнімділігін арттыруды ұсынады.
