Корни определяют направление роста с помощью белка

Ученые определили механизм, позволяющий корням растений определять направление роста в почве. Результаты исследования опубликованы в последнем номере журнала Science.

Корни растений выбирают нужное направление роста и обходят препятствия с помощью корневых волосков, расположенных на нижней части корня. Ученые смогли установить механизмы, которые определяют направляющие свойства корневых волосков.

Когда корень наталкивается на препятствие, он ведет себя так же как человек, отыскивающий дорогу в темноте. Корень "обрастает" преграду по периметру, после чего продолжает расти в прежнем направлении.

Исследователи определили, что за такое поведение ответственен белок RHD2, расположенный на кончиках корневых волосков. RHD2 способствует выработке свободных радикалов, которые стимулируют поглощение корнем кальция из почвы. Кальций, в свою очередь, стимулирует активность белка RHD2. Такой цикл реакций получил название положительной обратной связи.

Когда корень наталкивается на преграду, поглощение кальция прекращается. Соответственно, RHD2 становится неактивным. Дезактивация RHD2 запускает цепь событий, приводящих, в конце концов, к изменению направления роста корня.

Руководитель исследования Лайам Долан считает, что такая система позволяет растениям приспосабливаться к сложным условиям среды и расти даже на очень каменистой почве.

Снежинки образуются благодаря вредным бактериям

Ученые из Франции и США установили, что снежинки образуются благодаря бактериям. Работа ученых опубликована в последнем номере журнала Science.

Ученые под руководством Брента Кристнера из государственного университета Луизианы изучали образцы снега из Франции, Антарктики, Монтаны и Юкона. Их целью был поиск ядер или центров кристаллизации снежинок. Ядро кристаллизации - это то, с чего начинается образование снежинок. Раньше считалось, что в этой роли выступают частицы пыли, на которые намерзает пересыщенный водяной пар.

Исследователи обнаружили, что от 69 до 100 процентов ядер кристаллизации в изученных образцах были органического происхождения. Существенную часть биологических ядер кристаллизации составляли бактерии.

Больше всего снежинок образуется с участием бактерий во Франции, следом идут Монтана и Юкон. В арктических образцах снега было обнаружено меньше всего бактериальных центров кристаллизации.

Чаще всего "затравкой" будущей снежинки служили бактерии Pseudomonas syringae. Эти палочковидные бактерии способны заражать большое количество видов растений, в том числе, многие важные сельскохозяйственные культуры.

Патогенные бактерии оказались удивительно эффективными триггерами образования снежинок. Лучше всего Pseudomonas syringae "стимулируют" рост кристаллических ледяных структур при температурах от минус семи градусов по Цельсию до нуля.

Для предотвращения заражения сельскохозяйственных растений разработано множество средств, истребляющих Pseudomonas syringae. Новые результаты поднимают вопрос о том, не приведет ли уничтожение вредных бактерий к изменениям климата.

Аномальное ускорение обнаружено в четырех космических миссиях

Астрономы обнаружили, что четыре космических аппарата при пролете около Земли демонстрировали аномальное изменение скорости (подобное аномалии "Пионера"), сообщает портал Space.com со ссылкой на статью в журнале Physical Review Letters.

Аномалия "Пионера" была впервые обнаружена около десяти лет назад, когда оказалось, что аппараты "Пионер-10" и "Пионер-11", оказавшись во внешней части Солнечной системы, получали не предсказанное расчетами ускорение, направленное в сторону Солнца. Для объяснения этого явления было предложено множество причин: от утечки горючего из топливных баков до необходимости изменить теорию гравитации, но ни одно пока не получило широкое признание.

Астроном Джон Андерсон (один из первооткрывателей аномалии "Пионера") и его коллеги из Лаборатории реактивного движения NASA занялись подробным изучением другой недавно обнаруженной ими аномалии: при выполнении гравитационных маневров вблизи планет космические аппараты также получают небольшую дополнительную кинетическую энергию по сравнению с расчетной.

Группа Андерсона проанализировала данные о движении пяти космических аппаратов: "Галилео" (миссия к Юпитеру; Space.com пишет о двух аппаратах: "Галилео-1" и "Галилео-2", однако о существовании "Галилео-2" нет данных), NEAR (к астероиду Эрос), "Розетты" (к комете Чурюмова-Герасименко), "Кассини" (к Сатурну), "Мессенджер" (к Меркурию). Все эти аппараты в разное время выполняли около Земли маневр, используя ее гравитационное поле либо для того, чтобы получить энергию и ускориться, либо чтобы отдать ее и притормозить.

Оказалось, что почти у всех аппаратов получаемое ускорение отличалось от расчетного. Исключение составил "Мессенджер". Он приблизился к Земле примерно на уровне 31 градуса северной широты и отдалился от нее примерно на уровне 32 градуса южной широты. За счет такой симметрии относительно экватора общее изменение его скорости было очень небольшим, возможно, именно поэтому отклонений обнаружить не удалось. У прочих аппаратов траектории не были симметричными относительно экватора, изменение скорости было больше, и были зафиксированы отклонения. Так, например, скорость зонда NEAR при удалении от Земли была на 13 миллиметров в секунду больше, чем ожидалось (точность измерений составляла 0,1 миллиметра в секунду).

Андерсон предполагает, что "околопланетная" аномалия и аномалия "Пионеров" имеют общую природу. Эти два явления похожи - "Пионеры" демонстрируют аномалии на орбите вокруг Солнца, прочие аппараты - на орбите вокруг Земли (ранее подобный эффект был зафиксирован и для других планет) - вероятно, они объясняются сходными механизмами, однако какими - пока не известно. Исследователи намереваются собирать новые данные, в частности, вести измерения во время следующего приближения "Розетты" к Земле 13 ноября 2008 года.