Электрический Мир Молний. Биолюминисценция. Часть 17. Светящиеся Растения Пандоры и не только

***

Статья

***

Светящиеся растения из "Аватара"

Электрический Мир Молний. Биолюминисценция. Часть 17. Светящиеся Растения Пандоры и не только

Светящиеся растения из "Аватара"

***

N.B. "Существуют ли люминесцирущие растения?"

"Нет. В природе нет светящихся растений, потому что растения не нуждаются в биолюминесценции. В микромире свечение – это побочное явление при пищеварении: нейтрализация активного кислорода ферментами бактерий при расщеплении глюкозы. Светлячки и маленькие кальмары-ватазении используют свет для привлечения партнёров, медузы – в качестве шоковой защиты от тех, кто пытается их съесть". 

          (Википедия)

***

Биолюминесценция – способность живого существа источать свет – довольно распространённое явление в биосфере. Это биохимический процесс, протекающий у всех светящихся организмов по одной схеме: молекула люциферина под действием катализатора – фермента люциферазы и с участием кислорода окисляется до оксилюциферина, причём оксилюциферин образуется в возбуждённом состоянии и тотчас возвращается в основное энергетическое состояние, излучая энергию в виде фотона. Как все ферменты, люцифераза – белок, её строение у каждого вида уникально.

****

N.B. Существует ли светящийся мох?

Самосветящийся, или самосветный, мох широко распространен в северном полушарии. В нашей стране его можно встретить в горах Дальнего Востока и в Сибири, а на западе — от Карелии до Днепровских порогов на юге. На Украине его особенно много в Карпатах. Встречается схистостега и в Мордовии, в сырых ельниках, причем излюбленные её местообитания — огромные вывороты корней ели высотой до 3 м.

Это шистостега (схистосхега) - мох, который растёт внутри пещер или в полостях под корнями деревьев. Своим зелёным светом он пугает путников, даёт повод к рождению "страшных историй" о привидениях и нечистой силе. Но страхи проходят, когда человек узнаёт природу этого мха. Его нити стелются по расщелинам, а вертикально растущие отростки имеют клетки, способные собирать самую малую частичку сета, проникающую в темноту. Зеленоватое свечение создаётся за счёт содержащегося в клетке хлорофилла, как будто пещера наполнена изумрудами. Если мох вынести на свет, тайна исчезает - мох перестаёт светиться.

Схистосте́га (лат. Schistostega), или светящийся мох, — род мхов из семейства Схистостеговые (Schistostegaceae).

Согласно большинству источников, включает один вид (Schistostega pennata); по данным базы The Plant List, выделяется также второй вид, Schistostega fulva. Название происходит от греческого σχιστός (расщеплённый) и στέγη (кровля): Даниэль Мор, описавший вид, ошибочно считал крышечку коробочки мха расщеплённой на сегменты.

Научная классификация

Schistostega pennata

Домен:              Эукариоты
Царство:           Растения
Подцарство:    Зелёные растения
Надотдел:        Мохообразные
Отдел:               Моховидные
Класс:              Листостебельные мхи
Подкласс:       Dicranidae
Порядок:        Дикрановые
Семейство:    Схистостеговые
Род:                 Схистостега

*****

*

***

Примеры мха также несосудистые растения. 

Мхи — это мохообразные, а мохообразные — нецветущие растения, производящие споры и имеющие стебли и листья, но не имеющие настоящих корней. 

Мох, обычно связанный с темной и влажной средой, занимает много сухих и солнечных участков. 

Существует более 12,000 23 признанных видов мхов, охватывающих восемь классов и XNUMX различных рода.

***

N.B. Посколку мы заговориле о мхах, хотелось бы упомянуть еще об одном мхе. Он не светящийся, но чрезвычайно полезный и для сада и для огорода и для человека (не имеется ввиду как пища). Буквально в двух словах :)

Антисептические свойства, способность удерживать влагу и делать почву более рыхлой – вот за что ценят мох сфагнум. 

(Ссылка внизу : как можно использовать этот природный материал в комнатном цветоводстве, а также в саду и на огороде.)

Сфагнум – род болотных мхов. Только в России насчитывается более 40 его видов. Не имея корней, он растет исключительно вверх, в то время как его нижняя часть постепенно отмирает, превращаясь в торф. Найти мох сфагнум можно на болотистых лесных участках, где он образует обширные мягкие ковры светло-зеленого цвета.

Полезные сыойства мха сфагнум :

Впитывает влагу в 20-25 раз больше собственной массы.

Убивает бактерии

Не гниет

Превращается в торф

Повышает кислотность почвы

Улучшает воздухопроницаемость почвы

Увлажнение воздуха

Фильтрация жесткой воды

Защита от гнили при хранении культур

Проращивание семян

Добавление в ванну помогает при артрите

Сфагнум как перевязочное средство

***

N.B. Мы много слышали о генной инженерии и вреде (и иногда и пользе?) ГМО продуктов.

N.B. Далее следуют фразменты статей о создании светящихся растений или "Живых Светильников", как их еще называют. 

(Ссылки на оригиналы статей приведены в конце под полкой)

Биолюминесцентные растения, которые можно увидеть в фантастических фильмах и компьютерных играх больше не являются выдумкой фантастов.

Команде исследователей с помощью определенных генетических манипуляций удалось создать растения, которые светятся в темноте.
Несколько лет назад исследователи из Массачусетского технологического института смогли добиться значительных успехов в области биолюминесцентных растений. Но растение, которое им тогда удалось создать, светилось всего около трех с половиной часов, после чего «гасло».

Гипотетическое живое дерево-фонарь

Однако в этом году международная команда из 27 ученых во главе с московским биотехнологическим стартапом Planta и Российской академией наук опубликовала новое исследование, в котором сообщили о возможности генетически модифицировать практически любой вид растения и обеспечивать его свечение на протяжении всего жизненного цикла.

По данным Science Times, благодаря введению ДНК из биолюминесцентного гриба в последовательность ДНК растений ученые смогли создать растения с сильным и продолжительным свечением.

Перенос ДНК из грибов

Хотя грибы и растения не связаны, та же молекула, которая вызывает биолюминесценцию грибов - кофеиновая кислота также была обнаружена в клеточных стенках большинства растений.

Чтобы получить биолюминесценцию у растений, исследователи перенесли ДНК из грибов

Чтобы воспроизвести биолюминесценцию грибов в растениях ученым пришлось воспроизвести метаболический цикл с участием кофейной кислоты и четырех других ферментов.

Согласно исследованию, опубликованному исследовательской группой в журнале Nature, генетически модифицированные растения испускают более миллиарда фотонов в минуту, получив «самоподдерживающееся свечение, видимое невооруженным глазом».

Гипотетическое живое дерево-светильник

Для этого эксперимента использовались растения табака из-за их простой генетики и быстрого темпа роста. Ученые сообщили, что этот процесс может быть воспроизведен и в других растениях, включая петунии и розы.Проект был реализован в сотрудничестве с компанией Planta LLC, которая собирается наладить производство и продажу биолюминесцентных растений.

На ускоренном видео показано, как происходит рост светящегося табака:

Видео:

https://youtu.be/01K1WlpCAC0

***

Хотя светящиеся деревья, которые могли бы заменить уличные фонари все еще являются фантазией, результаты, полученные российскими учеными, могут быть использованы для создания декоративных растений, которые светятся в темноте и были бы доступны для широкой аудитории.

***

N.B. И в заключение еще несколько светящихся растений с Пандоры от "Аватара"

*******

*****

***

N.B. Друзья прислали в догонку:

***

***