Klimatske promjene: Biljke pronalaze načine da se naoružaju protiv suše!

Klimatske promjene: Biljke pronalaze načine da se naoružaju protiv suše!

Sušna razdoblja i intenzivna sunčeva svjetlost imaju značajan učinak na biljke koje su u opasnosti od prekomjernog gubitka vode. Protumjere uključuju složeno međudjelovanje bioloških procesa. Važan element u ovom kontekstu je biljni hormon apscizinska kiselina (ABA), koji se proizvodi u različitim biljnim organima kao što su lišće, korijenje i plodovi koji sazrijevaju. Igra ključnu ulogu u odgovoru biljaka na nedostatak vode aktiviranjem zaštitnih stanica, također poznatih kao puči, i potičući ih da zatvore svoje pore kako bi sačuvale vodu. Glasno Sveučilište u Heidelbergu Aktivacija kompleksa cistein sintaze u kloroplastu potiče biosintezu ABA, a potom i zatvaranje pora.

Kompleks cistein sintaze sastoji se od dva enzima i procjenjuje različite signale za aktiviranje zaštitnih stanica. Ti signali uključuju, između ostalog, hranjivi signalni sulfat i malu proteinsku molekulu koja se prenosi od korijena do izdanka čim se tlo osuši. Osim toga, jaki intenzitet svjetlosti proizvodi određeni biljni hormon, koji također utječe na aktivaciju kompleksa. Rezultati istraživanja pokazuju da metabolizam u kloroplastima aktivno reagira na signale stresa i kontrolira prilagodbe uvjetima okoliša.

Mehanizmi prilagodbe i istraživanja u biologiji biljaka

Još jedan zanimljiv aspekt je razvoj posebne biljke Arabidopsis koja se može bolje nositi sa sušom u tlu bez utjecaja na rast. Ovi su pomaci osobito važni kao napori za razvoj novih strategija za poboljšanje otpornosti usjeva na utjecaje klimatskih promjena. Istraživanje o tome financirano je, među ostalim, uz potporu Njemačke istraživačke zaklade i objavljeno u stručnom časopisu „Nature Communications“.

Uloga ABA u regulaciji odgovora biljaka na stres dobro je dokumentirana. Osim što zatvara stomate, inhibira rast biljaka i klijanje sjemena. Ova svojstva čine ga važnim antagonistom hormona kao što su auksini i giberelini, koji stimuliraju rast. Nalazi o ABA objašnjeni su u kontekstu izazova klimatskih promjena, gdje ekstremne vremenske prilike poput poplava, tuče i suše snažno utječu na prilagodljivost biljaka Istraživanje biljaka.

Izgledi za buduća istraživanja

Unatoč napretku, ostaje mnogo otvorenih pitanja o mehanizmima pomoću kojih biljke osjećaju i reagiraju na uvjete okoliša. Klimatske promjene tjeraju znanstvenike da bolje razumiju molekularne komponente koje stvara nedostatak vode. Koje signale koriste biljke da odgovore na sušu ili poplavu? Mogući signali uključuju promijenjene hidrauličke parametre i napetost u ksilemu.

Jedinstvena sposobnost biljaka da aktivno kontroliraju svoje odgovore na abiotske stresove dalje se istražuje kroz napredne istraživačke pristupe kao što su studije na razini genoma i analize koje pokreće AI. Cilj je bolje razumjeti kompromise koje biljke moraju učiniti kako bi odgovorile na stres i kako te prilagodbe mogu utjecati na druge vitalne procese. Dodatne informacije o tim razvojnim procesima i njihovim izazovima mogu se pronaći na web stranici Istraživanje biljaka.