Ученые раскрыли механизмы выживания листьев при обледенении

Биологи выяснили, как листья выживают при обледенении. Об этом сообщает пресс-служба Кильского университета.

«Мы могли показать, что тонкие волоски, так называемые трихомы, или восковой слой на листьях являются хорошим способом предотвращения обледенения или смягчения его последствий», — рассказывают ученые.

Для исследования взаимодействия льда и листьев авторы воспользовались криоэлектронным микроскопом. Перед подобным исследованием образцы не сушат, а быстро замораживают. Благодаря этому они лишаются жидкой воды и становятся пригодными для исследования в вакуумной камере. При этом хорошо сохраняется их структура, что позволяет изучать их практически в первозданном виде. Поэтому ученые заморозили листья, ненадолго погрузив их в жидкий азот при температуре минус 196 градусов, и смогли выделить несколько защитных механизмов.

Листья растений с трихомами, например, у маргаритки (Bellis perennis), обычно гидрофильны. Поэтому кристаллы льда сначала образуются на их кончиках, и как только температура снова поднимается, также быстро тают. Основная поверхность листа остается свободной ото льда и неповрежденной.

С другой стороны, поверхности листьев, покрытые трехмерными наноразмерными восковыми выступами, как у некоторых видов тюльпанов (Tulipa gesneriana), являются супергидрофобными. Капли воды с них скатываются, особенно хорошо это заметно на примере лотосов. Кристаллы льда здесь могут образовываться только в случае, если вода останавливается дефектами воскового слоя, но даже в этом случае лист останется неповрежденным: урон примет воск.

Авторы надеются, что исследование этих природных механизмов позволит создать искусственные противообледенительные поверхности, не требующие реагентов.