Oszałamiający film przedstawiający rośliny „oddychające” z bliska

To zapierające dech w piersiach nagranie.

Oszałamiający nowy film pokazuje, jak rośliny „oddychają” w czasie rzeczywistym – a materiał filmowy może mieć ogromny wpływ na sposób, w jaki rolnicy wyżywią świat w przyszłości.

Film z bliska został zarejestrowany przez biologów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego podczas badań finansowanych przez amerykańską Narodową Fundację Nauki.

Podczas filmowania roślin biolodzy odkryli, w jaki sposób rośliny wykorzystują swoje aparaty szparkowe – małe otwory zwane „ustami” – do kierowania oddychaniem dwutlenkiem węgla.

Według rzecznika National Science Foundation, Jareda Dashoffa, wiedza o tym, w jaki sposób rośliny wykorzystują aparaty szparkowe do otwierania i zamykania w odpowiedzi na zmieniające się poziomy dwutlenku węgla, może pozwolić naukowcom na produkcję upraw wystarczająco wytrzymałych, aby sprostać zmieniającemu się środowisku.

„Naukowcy mają nadzieję, że wykorzystanie tego mechanizmu doprowadzi do przyszłej inżynierii efektywności wykorzystania wody przez rośliny i poboru węgla, co ma kluczowe znaczenie, ponieważ stężenie dwutlenku węgla w atmosferze stale rośnie” – powiedział. Południowo-zachodni serwis informacyjny.

Mocno powiększony obraz pojedynczej stomii na papierze. Klapa otwiera się i zamyka w odpowiedzi na zmieniające się poziomy dwutlenku węgla i wilgotności.
Douglasa Clarka/NSF/SWNS
Powiększony obraz kilku aparatów szparkowych wegetatywnych na liściu Begonia rexcultorum.  Szerokość każdej stomii wynosi około 80 µm.
Powiększony obraz kilku aparatów szparkowych wegetatywnych na liściu Begonia rexcultorum. Szerokość każdej stomii wynosi około 80 µm.
Douglasa Clarka/NSF/SWNS

„Kiedy aparaty szparkowe są otwarte, wnętrze rośliny jest narażone na działanie elementów, a woda z rośliny jest tracona do otaczającego powietrza, co może ją wysuszyć” – wyjaśnił Dashoff. „Dlatego rośliny muszą równoważyć pobieranie dwutlenku węgla z utratą pary wodnej, kontrolując, jak długo ich aparaty szparkowe pozostają otwarte”.

„Reagowanie na zmiany ma kluczowe znaczenie dla wzrostu roślin i reguluje, jak wydajnie roślina wykorzystuje wodę, co jest ważne, ponieważ obserwujemy nasilające się susze i rosnące temperatury” – dodał kierownik badań Julian Schroeder.

Wraz ze zmianą klimatu stężenie dwutlenku węgla w atmosferze i temperatura wzrastają, wpływając na równowagę między wprowadzaniem dwutlenku węgla a utratą pary wodnej przez aparaty szparkowe.

Jeśli rośliny, zwłaszcza uprawy takie jak pszenica, ryż i kukurydza, nie mogą osiągnąć nowej równowagi, grozi im wysychanie, rolnicy ryzykują utratę cennych produktów, a więcej ludzi na całym świecie grozi głodem.

READ  Mózgi astronautów „przeprogramowane” podczas misji kosmicznych
Film, który został nakręcony podczas badań finansowanych przez amerykańską Narodową Fundację Nauki, może mieć ogromny wpływ na rolnictwo i produkcję żywności w przyszłości.
Film, który został nakręcony podczas badań finansowanych przez amerykańską Narodową Fundację Nauki, może mieć ogromny wpływ na rolnictwo i produkcję żywności w przyszłości.

„Naukowcy od dawna rozumieją luki i równowagę między spożyciem dwutlenku węgla a utratą wody” – stwierdził Dashoff. „Ale do tej pory nie wiedzieli, w jaki sposób rośliny wyczuwają dwutlenek węgla, aby zasygnalizować otwieranie i zamykanie aparatów szparkowych w odpowiedzi na zmieniające się poziomy dwutlenku węgla”.

„Wiedza o tym umożliwi teraz naukowcom modyfikację tych sygnałów – tak, aby rośliny mogły osiągnąć właściwą równowagę między pochłanianiem dwutlenku węgla a utratą wody – i pozwoli naukowcom i hodowcom roślin produkować plony wystarczająco wytrzymałe, aby sprostać środowisku w przyszłości”.

Dashoff dodał, że naukowcy są tak podekscytowani swoimi odkryciami, że złożyli teraz wniosek patentowy i badają sposoby przełożenia swoich odkryć na narzędzia dla hodowców roślin i rolników.

Wiedza o tym, w jaki sposób rośliny wykorzystują aparaty szparkowe do otwierania i zamykania w odpowiedzi na zmieniające się poziomy dwutlenku węgla, może pozwolić naukowcom na produkcję upraw, które są wystarczająco odporne na zmieniające się środowisko.
Wiedza o tym, w jaki sposób rośliny wykorzystują aparaty szparkowe do otwierania i zamykania w odpowiedzi na zmieniające się poziomy dwutlenku węgla, może pozwolić naukowcom na produkcję upraw, które są wystarczająco odporne na zmieniające się środowisko.
Douglasa Clarka/NSF/SWNS

Wyniki są niczym innym jak przełomem, powiedział Richard Seyr, dyrektor programowy National Science Foundation.

Oświadczył: „Zidentyfikowanie, w jaki sposób rośliny kontrolują swoje aparaty szparkowe przy zmieniających się poziomach CO2, otwiera inny rodzaj otwarcia – na nowe kierunki badań i możliwości sprostania wyzwaniom społecznym”.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *