Исследователи из Центра Джона Иннеса (Великобритания) выяснили, что растения регулируют ночное потребление запаса крахмала так, чтобы его хватило до наступления рассвета. Определяя скорость расходования запаса, они, фактически, выполняют математическую операцию деления.

Днем растения питаются, используя получаемую от Солнца энергию для превращения углекислого газа в сахара и крахмал. Ночью на питание расходуется энергия крахмала, накопленного за день. Если крахмал заканчивается слишком быстро, растение голодает и перестает расти. Если он расходуется слишком медленно, часть запаса оказывается бесполезной.

Как оказалось, в листьях растений имеется внутренний механизм, регулирующий потребление крахмала по простому алгоритму. Этот механизм измеряет запас оставшегося крахмала и оценивает с помощью внутренних биологических часов остаток времени до рассвета. Отношение первой величины ко второй и определяет скорость потребления.

Использование такого алгоритма гарантирует, что питания хватит растению до рассвета, даже если ночь наступила неожиданно рано или если запас крахмала изменился по каким-то причинам. В результате к рассвету расходуется примерно 95% накопленного запаса – растение избегает ночного голодания и максимально эффективно использует свою пищу для роста.

По мнению ученых, исходные данные для «вычислений» могут быть закодированы в виде концентраций молекул двух типов – S (концентрация крахмала) и T (время). Увеличение концентрации молекул типа S стимулирует потребление, а рост концентрации молекул типа T замедляет его. Результирующая скорость потребления определяется отношением концентраций молекул типов S и T.

Исследователи считают, что открытая ими особенность роста растений в темноте поможет найти новые пути повышения урожайности сельскохозяйственных культур.