Урожай-365 Вот ещё одна загадка Природы. Каждый хорошо знает, что у семян нет глаз. Тогда почему даже сухие семена активно реагируют на свет? В 70-80-е годы прошлого века в СССР очень активно изучали и использовали лазерное излучение. Совсем недавно от этого времени появились сначала рубиновые, а затем гелий-неоновые лазеры. Было модно изучать, на что же влияют лазеры?
После исследования влияния лазеров на материалы настала пора исследовать их влияние на биологические ткани. Особенно много работ (тысячи!) было проведено с использованием маломощных (1-100 милливатт) гелий-неоновых лазеров с длиной волны 632,8 нанометров.
В конце 70-х годов и я, после окончания кафедры биофизики Горьковского госуниверситета присоединился к этим увлекательным исследованиям. Уже работая в Лаборатории профессора М.И.Волского над газовой тематикой с гелий-аргоно-кислородными атмосферами.
Порой мы получали очень интересные и неожиданные результаты. Но, чтобы «не изобретать велосипеда», а идти на самых передовых рубежах науки того времени, нужно было делать эти работы в полном контакте с лидерами. Таким признанным лидером в области агротехнологий того времени был профессор Виктор Михайлович Инюшин из Алма-Атинского госуниверситета. Поехав в командировку к профессору В.М.Инюшину мы получили много полезной информации для работ в этом направлении.
В частности, сотрудники лаборатории В.М.Инюшина выяснили интереснейший феномен, что семена злаков будучи облученные гелий-неоновым лазером буквально в течение 10-15 миллисекунд «помнят» об этом как минимум 10-15 дней, а после «забывают». Как семена «видят и запоминают», что их облучили коротким импульсом лазерного излучения? Ведь глаз у них нет…
У зеленых растений вместо светочувствительных глаз есть листья и хорошо изученные пигменты, активно поглощающие видимый, ультрафиолетовый и инфракрасный свет. Есть и специальные пигменты — фитохромы, способные улавливать буквально единичные кванты (десятки, сотни), вызывающие цепные каскадные биохимические процессы. И эти процессы могут длиться всю вегетативную жизнь растения. Буквально от посеянного семени до семени нового урожая?
Но, вот загвоздка, фитохромы как самые чувствительные пигменты есть и в сухих семенах. Однако, они не активные без воды, которая в жидком состоянии просто отсутствует в семенах. Зато в семенах есть так называемая «жестко-связанная вода» (с белками и углеводами). Настолько жестко, что потребуется 200-300 атмосфер (!!!) внешнего давления, чтобы извлечь эту воду из семян. Такой воды в семенах 10-12% и она очень важна для семян!
Получается, что крайне светочувствительные пигменты — фитохромы, по чувствительности сопоставимые с чувствительностью человеческого глаза в полной темноте, как то могут использовать эту супер-связанную воду. И обеспечивают чрезвычайно высокую чувствительность семян к оптическому излучению. В прямом смысле слова, образуя сверхчувствительные «молекулярные глаза», конечно никак по структуре не похожие на глаза животных. Но, выполняющие похожие действия, хотя бы в плане светочувствительности.
Какой конкретно механизм «молекулярного зрения» реализовала Природа в семенах предстоит выяснить ученым будущего…