Термогенез при цветении

Теплокровность принято считать привилегией зверей и птиц: бурый жир, учащённое дыхание, шерсть и перья как теплоизоляция. Но у некоторых цветковых растений и у саговников есть собственный, эволюционно независимый вариант того же решения. Во время цветения их соцветия разогреваются на десятки градусов выше температуры воздуха.

Одними из первых измерений стала работа 1972г. Початок филодендрона Philodendron selloum удерживал температуру ядра в диапазоне 38–46 °C, пока воздух вокруг колеблется от 4 до 39 °C. Тепло производят мелкие стерильные мужские цветки, потребление кислорода в которых приближается к показателям летящего колибри или бражника.

Двумя годами позже Роджер Кнутсон описал ещё более выразительный случай — восточную скунсовую капусту, Symplocarpus foetidus. Её початок способен держать температуру на 15–35 °C выше окружающей при морозе снаружи до –15 °C, причём делает это не часы, а по меньшей мере две недели подряд. Интенсивность дыхания тканей за это время сопоставима с метаболизмом теплокровного животного схожего размера.

В митохондриях растений, есть альтернативный фермент дыхания в обход синтеза АТФ — альтернативная оксидаза (АОХ). Она принимает электроны напрямую с убихинона, минуя комплексы III и IV дыхательной цепи, и восстанавливает кислород до воды без образования протонного градиента.

Как оказалось, триггер — салициловая кислота.
Обработка тканей соцветия салициловой кислотой в дозе 0,13 мкг на грамм сырой массы вудуу-лилии вызывала подъём температуры до 12 °C, в точности воспроизводя эффект природного экстракта.

У некоторых видов дело не ограничивается простым выделением тепла — растения действительно регулируют температуру, компенсируя колебания среды. Скунсовая капуста остаётся здесь рекордсменом точности: в полевых экспериментах при перепаде температуры воздуха на 37,4 °C (от –10,3 до +27,1 °C) температура початка менялась всего на 3,5 °C, удерживаясь в узком коридоре 22,7–26,2 °C — это самая точная терморегуляция, когда-либо зафиксированная у растений

Aufstieg | Химия