Как звучит растущая и падающая кукуруза

Авторы рассказали об этом на совместной встрече Акустических обществ США и Японии, проходящей в эти дни на Гавайях. Вкратце результаты их исследования пересказывает пресс-релиз Американского акустического общества.

Полегание стеблей кукурузы под действием ветра — важнейшая проблема, из-за которой снижается ее урожайность. Ученые бьются над ее решением уже свыше 100 лет. Кук с коллегами предложили применить новый подход — акустический. С помощью пьезоэлектрических контактных микрофонов они изучили звуки, которые издают трескающиеся стебли прямо перед падением.

Результат оказался неожиданным. «Оказалось, что это звучит удивительно похоже на прорастающее зерно. Теперь мы думаем, что рост растения сопровождается миллионами микроскопических разрывов, каждый из которых побуждает растение "чинить" сломанные участки. Этот процесс, идущий постоянно, помогает растению становиться выше и выше», — рассказал Кук.

Здесь можно провести аналогию с ростом мышц после физических нагрузок, которые приводят как раз к образованию микроразрывов в мышечной ткани, которые потом зарастают.

Кук и его коллеги предлагают объединить усилия инженеров-материаловедов и ботаников-селекционеров. Первые знают, как повысить прочность материала, такого, как стенка кукурузного стебля, вторые — как вывести новые сорта растений с нужными качествами.

Например, выяснилось, что листья кукурузы обеспечивают стеблю существенную поддержку в период быстрого роста. Повысив жесткость листьев, можно было бы уменьшить число случаев полегания.

Теперь ученые из Нью-Йорка и Небраски хотят также проанализировать прорастание семян кукурузы, рост и падение ее стеблей с помощью МРТ, и построить 3D-модели — чтобы лучше понять все эти процессы во всех их деталях.

Напомним, только в этом году ученые во всех подробностях разобрались, как развиваются стенки клеток растения, состоящие в основном из целлюлозы. Именно они придают стеблю (равно как и другим частям растения) жесткость.