Hi-Tech

Для управления своим воздухообменом с окружающей средой зеленые растения, согласно выводам ученых из Университета штата Юта в Логане, используют метод распределенных вычислений, задействуя в качестве вычислительных элементов определенные группы клеток.

Разумеется, устройство подобного вычислителя совершенно не похоже на обычный компьютер. Скорее, оно напоминает клеточный автомат. С математической точки зрения такой автомат представляет собой множество расположенных рядом ячеек, в которых производятся простые вычисления. Входными данными для каждой ячейки являются состояния соседних с ней ячеек. Самым известным примером клеточного автомата является игра "Жизнь".

Устьица на поверхности зеленого листа отчетливо видны при сильном увеличении.

Оказывается, подобным образом происходит и обмен веществ у растений. В качестве ячеек используются устьица, расположенные на поверхности листа. Устьица с примыкающими к ним областями разбивают лист на отдельные участки. В каждой ячейке створки устьица могут быть либо открыты, либо закрыты. Цель растения - обеспечить себя достаточным количеством углекислого газа для фотосинтеза поступающего через открытые створки и, в то же время, минимизировать количество выходящих через них водяных паров.

"Вычисления" необходимы растению, для того чтобы определить, какие из створок следует открывать для обеспечения оптимального режима газообмена. Какие именно створки будут открыты, зависит от самых разнообразных внешних факторов, например, от интенсивности и направления ветра и солнечного света. В ходе экспериментов учеными были также получены некоторые интересные эффекты, например, при создании определенных внешних условий была получена "бегающая" по определенной траектории открытая створка (наподобие того, как при игре в пятнашки по доске движется "дырка").