Ученые впервые описали биологическую структуру биологической нанопены, защищающей пыльцевые зерна. Исследователи выяснили, что благодаря такой защите своего генетического материала многие виды деревьев смогли пережить массовые вымирания. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Пыльцевые зерна оберегают генетический материал растений от опасностей окружающей среды, что позволяет растениям размножаться и выживать. Чтобы обеспечить эффективную защиту, растения развили прочную внешнюю стенку пыльцевых зерен. Она состоит из стойкого биологического полимера — спорополленина. Подобное строение помогло некоторым видам растений (например, хвойным деревьям) пережить несколько массовых вымираний, в том числе то, которое уничтожило динозавров в конце мелового периода.
Ученые захотели выяснить, как пыльца получила свою защитную функцию. Для этого они проанализировали пыльцу хвойных деревьев, поскольку они существуют дольше цветковых растений. Ученые воспользовались методами рентгеновской нанотомографии и рентгенофлуоресцентной нановизуализации. Эти технологии позволили исследовать наноразмерную 3D-структуру и природный элементный состав зерен.
В своих экспериментах команда также использовала атомно-силовой микроскоп. С его помощью удалось сравнить пыльцевые стенки с другими натуральными и синтетическими пенами. Механические свойства оказались одинаковыми для всех материалов. Это, по словам ученых, подтверждает гипотезу о защитной нанопене.
«Пена — это приспособление для защиты генетического кода организма. Именно она помогла группе растений пережить все экологические и климатические воздействия, которые произошли за последние несколько сотен миллионов лет: химические и физические атаки, кислотные дожди или ультрафиолетовое излучение», — объясняет Стивен Стукинс, исследователь из Музея естествознания (Великобритания).
Исследовательская команда продолжит свои эксперименты, чтобы больше узнать о роли, которую пена играет в пыльце. Ученым еще предстоит узнать, как именно происходит процесс опыления и почему в некоторых зернах нанопена отсутствует. Полученные результаты будут полезны в фармацевтической промышленности.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
