Aintegumenta! и гремучая ива

"Aintegumenta!", возможно, является именно тем, что произносят ведьмы и волшебники для создания цветов размером с зонтик или тыкв размером с валун, которые растут в волшебном саду и оранжереях Хогвартса. Aintegumenta, или просто Ant - это заклинание, к которому часто прибегают ученые, пытаясь понять, почему растения вырастают до определенного размера.

Ant - это ген, который получил свое название от слова integument, обозначающего внешние покровные слои, например, у семени. Первые намеки на то, что этот ген отвечает за рост, появились в лаборатории Дэвида Смита в Монашском университете в Австралии, где был определен молекулярный состав этого гена. Такие же данные были получены Робертом Фишером из Калифорнийского университета в Беркли. Основываясь на его работах, Бет Кризек из Университета Южной Каролины изучила работу гена Ant на примере излюбленного растения генетиков Arabidopsis и обнаружила, что он контролирует рост органов цветов (чашелистика, лепестков, тычинок и плодолистика) и листьев. Затем Юкико Мидзуками, работавшая вместе с Фишером в Беркли, выяснила, что ген регулирует рост и число клеток в процессе развития цветов и листьев.

Они предположили, что поскольку цветы, лепестки и листья всегда вырастают до одного и того же размера у конкретного вида, они должны находиться под каким-то генетическим контролем. Другими словами, у каждого растения есть внутренний размер, генетическая программа, которая диктует, до какого предела ему расти. Ant является частью этого контрольного механизма и, возможно, ограничивает число клеток в каждой части растения, а не их размер. Считается, что ген поддерживает клетки в таком состоянии, что они могут продолжать расти и размножаться. Выключите Ant - и рост прекратится. Включите его и не выключайте, и, возможно, вы получите тыкву размером с сарай.

Более удивительный пример генетически модифицированного растения в мире "Гарри Поттера" - это Гремучая Ива, которая умеет быстро двигаться и поэтому может нападать на людей и давить машины своими ветками и сучками. Все растения так или иначе умеют двигаться, будь то простой рост или распускание цветка. Но плотоядные растения, к примеру, умеют двигаться быстро, несмотря на отсутствие мышц, намекая на то, как это может делать наша Ива. В самом деле, схожий вид магии может присутствовать и в прыгающих поганках.

Растение дионея (венерина мухоловка) меняет давление сока в тканях, чтобы захлопнуть свою ловушку. Когда ловушка активируется (например, когда муха задевает один из волосков), клетки на внутренней стороне ловушки перераспределяют сок на внешние стенки. Снижение давления внутри стенок и его подъем снаружи закрывают ловушку. Еще один вид движения у плотоядных растений происходит за счет роста клеток. Например, щупальца росянки тянутся к добыче, поскольку клетки с одной стороны щупальца перерастают клетки на другой стороне.

Переходя к категории размера, самым большим плотоядным растением является непентес, который вырастает на десятки метров в длину. У растений из этого рода тоже есть свои ловушки, которые развились до того, что могут ловить более крупную добычу, включая животных размером с лягушку или даже птицу и крысу. По сути, его устройство могло бы стать моделью гидравлической технологии, которую можно встроить в Иву, усилив свойства веток этого монстра. Когда Гермиона своей волшебной палочкой освободила Гарри и Рона из цепких объятий сорняка, возможно, выброс синего пламени нарушил гидравлику?

Роджер Хайфилд

Проза жизни • "Гарри Поттер" и наука: Настоящее волшебство