Удивительное исследование, проведенное биологами в университете Билефельда, опубликовано в онлайн-журнале Nature Communications. Цветы нуждаются в воде и свете для роста. Даже дети знают, что растения используют солнечный свет для сбора энергии из земли и воды. Члены биологической исследовательской группы профессора доктора Олафа Крузе из Университета Билефельда сделали потрясающее открытие, что у одного растения есть другой способ сделать это.
Они впервые подтвердили, что растение, зеленая водоросль Chlamydomonas reinhardtii, занимается не только фотосинтезом, но также имеет альтернативный источник энергии: он может извлекать его из других растений. Этот вывод может также оказать существенное влияние на будущее биоэнергетики. Результаты исследований были опубликованы во вторник 20 ноября в онлайн-журнале Nature Communications, опубликованном известным журналом Nature.
До сих пор считалось, что только черви, бактерии и грибы могут переваривать растительную целлюлозу и использовать ее в качестве источника углерода для их роста и выживания. Растения, напротив, участвуют в фотосинтезе углекислого газа, воды и света. В серии экспериментов профессор д-р Олаф Крузе и его команда культивировали микроскопически небольшие зеленые виды водорослей Chlamydomonas reinhardtii в среде с низким содержанием углекислого газа и наблюдали, что, столкнувшись с такой нехваткой, эти одноклеточные растения могут извлекать энергию из соседних овощей вместо целлюлозы. Алга выделяет ферменты (так называемые ферменты целлюлозы), которые «переваривают» целлюлозу, разбивая ее на более мелкие компоненты сахара.
Затем они переносятся в клетки и превращаются в источник энергии: водоросли могут продолжать расти. «Это первый случай, когда такое поведение подтверждено в растительном организме», – говорит профессор Крузе. «Эти водоросли могут переваривать целлюлозу, противоречит каждому предыдущему учебнику. В определенной степени то, что мы видим, – это растения, питающиеся растениями ». В настоящее время ученые изучают, можно ли найти этот механизм в других типах водорослей. Предварительные данные показывают, что это так.
В будущем это «новое» свойство водорослей может также представлять интерес для производства биоэнергии. Разрушение растительной целлюлозы биологически является одной из важнейших задач в этой области. Хотя огромное количество отходов, содержащих целлюлозу, доступно, например, из полевых культур, оно не может быть превращено в биотопливо в этой форме. Целлюлозные ферменты сначала должны разрушать материал и обрабатывать его. В настоящее время необходимые ферменты целлюлозы извлекаются из грибов, которые, в свою очередь, требуют органического материала для роста. Если в будущем целлюлозные ферменты могут быть получены из водорослей, больше не будет необходимости в органическом материале для кормления грибов. Затем, даже когда подтверждается, что водоросли могут использовать альтернативные питательные вещества, для их роста в нормальных условиях достаточно воды и света.