Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 11/04/2012, в 18 ч. 44 мин., 1050 просмотров

Какие растения переживут глобальное потепление?

Фото с сайта theatlanticwire.com
Новое исследование биологов из Калифорнийского университета предсказывает, какие растения смогут адаптироваться к глобальному изменению климата.

Проблема засухи проявляется по всему миру, что отражается на всех экосистемах, говорит Лорен Сак, преподаватель экологии и эволюционной биологии из Калифорнийского университета и старший автор исследования. Ученые больше столетия спорили о том, как предсказать, какие виды растений являются самыми уязвимыми для глобальных изменений климата.

Сак и два ученых из его лаборатории сделали фундаментальное открытие, которое решает эти споры и позволяет определить то, как разнообразные виды растений по всему миру будут реагировать на засуху, которая является наиболее вероятным проявлением изменения климата.

Почему, когда высыхает почва, подсолнух быстро вянет и засыхает, в то время как чапараль способен пережить длительный сезон засухи, не теряя ни одного из своих вечнозеленых листьев? Существует множество механизмов, которые определяют терпимость растения к засухе, и биологи долгое время не могли понять, какая черта является самой важной. Команда из Калифорнийского университета сосредоточилась на том, что назвали "точкой потери тургора"; тургор ранее не считался явлением, способным предсказать терпимость к засухе различных видов растений в разных экосистемах.

Тургор - это напряженность оболочек клеток растений (у животных тургор клеток невысок). Нормальное функционирование клеток растений зависит от тургорного давления - это внутреннее давление, которое появляется в клетке, когда в результате осмоса в нее входит соленая вода и цитоплазма прижимается к стенке клетки. Когда листья открывают свои поры или устьица, чтобы получить углекислый газ, в процессе фотосинтеза они теряют значительное количество этой воды через испарение. Это обезвоживает клетки и вызывает потерю давления.

Во время засухи воду в клетке трудно восполнить. Точка потери тургора достигается тогда, когда стенки клеток растения становятся слабыми и тонкими, тогда лист растения начинает увядать, растение не способно расти. В точке потери тургора растение или закрывает устьица и начинает "голодать", или продолжает фотосинтез, рискуя получить необратимое повреждение клеточных стенок и метаболических белков. Для адаптации к засухе растение должно подстроить точку потери тургора так, чтобы клетки могли поддерживать напряженное состояние оболочек даже при засушливости почвы.

Известно, что есть два аспекта, которые влияют на точку потери тургора: жесткость клеточных стенок растения и соленость клеток. Многие ученые склонялись к объяснению терпимости растений к засухе жесткой клеточной стенкой, так как в засушливых районах во всем мире растения имеют мелкие, плотные листья. Жесткие клеточные стенки способны удерживать влагу дольше и сопротивляться увяданию. А о солености клеток растений было известно мало.

Команда Калифорнийского университета доказала, что соленость сока клетки в большей степени объясняет терпимость растения к засухе. Первое подтверждение было достигнуто математическим расчетом, который указал на важность более соленого сока клетки. Соленый сок каждой растительной клетки позволяет растению поддерживать тургорное давление во время засухи и продолжать фотосинтез и рост. Результаты расчета показали, что толстые клеточные стенки не способствуют непосредственно предотвращению увядания, хотя они предоставляют косвенные преимущества - защита от чрезмерного сокращения клетки и от повреждения из-за внешнего воздействия.

Команда впервые собрала данные о терпимости засухи для разновидностей растений по всему миру, которые подтвердили результат их вычислений. В разных географических областях по всему миру терпимость растений к засухе коррелировала с соленостью сока клеток, а не с жесткостью клеточных стенок. Фактически виды растений с жесткими клеточными стенками были найдены не только в засушливых зонах, но также и во влажных климатических системах, например в тропических лесах.

Точное определение солености клетки как главного аспекта терпимости растения к засухе открывает путь к исследованию методов, которые помогут избежать исчезновения видов в процессе изменения климата, сказал Сак.

Новое исследование показало, что соленость клеток в листьях растения может объяснить, какие виды растений доминируют в каждой экосистеме. Команда работает с учеными в тропических ботанических садах в Юньнани (Китай), чтобы разработать новый метод измерения точки потери тургора в большом количестве разновидностей растений.

"Мы взволнованы, что обнаружили такой мощный индикатор засухи, который мы можем легко измерить, - сказала Меган Бартлетт, специалист в области эволюционной биологии и экологии из Калифорнийского университета. - Мы можем создавать алгоритмы защиты целых экосистем или семейств растений и разрабатывать лучшие стратегии для их сохранения в случае изменения климата".





Источник KMnews.ru




Комментарии

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2019 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100