Растенията в борбата за оцеляване: Как се справят със стреса от околната среда!

Растенията в борбата за оцеляване: Как се справят със стреса от околната среда!

Интердисциплинарен изследователски екип, ръководен от Гьотингенски университет направи новаторски прозрения в еволюцията на реакциите на растенията към условията на околната среда. Проучването, публикувано в реномираното списаниеNature Communicationsпубликувана изследва как ранните сухоземни растения са преодоляли предизвикателствата на новата си среда и са развили своето биоразнообразие. Екипът се фокусира по-специално върху стратегическите адаптации на растенията към абиотичен стрес, включително температурни промени, недостиг на вода и солен стрес.

Изследователите сравняват водорасли и сухоземни растения, които са еволюирали независимо в продължение на 600 милиона години. Едно от най-важните открития е генетичното сходство в реакциите на стрес между тези две групи. По-специално, зигнематофитите, група едноклетъчни, нишковидни водорасли, се считат за най-близките роднини на сухоземните растения и предлагат ценна представа за еволюционните адаптации.

Общи механизми за реакция при стрес

Изследването използва стотици проби от култури от мъх и водорасли, изложени на специфични стресови фактори от околната среда. Използвайки усъвършенствани биоинформационни методи, учените успяха да анализират реакциите в продължение на няколко часа. Беше идентифицирана обща мрежа от генна регулация, която показва подобни генетични механизми в еволюционно отделни организми. Проф. д-р Ян де Врис, ръководител на изследването, съобщава за силно свързани гени, така наречените „хъбове“, които организират тези реакции и помагат на растенията да се справят със стреса.

Също така бяха подчертани физиологичните адаптации, които растенията развиват, за да оцелеят в стреса на околната среда. Те включват регулиране на сигналите за стрес, регулиране на метаболизма и промени в кореновите системи за оптимално усвояване на вода и управление на солта. Тези адаптации са от решаващо значение за поддържане на екологично здраве и осигуряване на селскостопански добиви. В този контекст акцентът е върху проучване, значението на разбирането на физиологичните и генетични реакции на растенията.

Растенията са изправени пред предизвикателствата на промяната на околната среда и се очаква придобитите знания да допринесат за развитието на устойчиви на климата сортове в селското стопанство. Хормоните на стреса като абсцизовата киселина (ABA) играят важна роля тук, като регулират водния баланс и контролират реакцията на стрес. Бъдещите изследователски усилия трябва допълнително да обхванат мощния интерфейс между растенията и тяхната среда и да помогнат за разработването на стратегии за подобряване на устойчивостта към абиотичен стрес.

Като цяло, това изследване не само представлява важен напредък в разбирането на механизмите за адаптация на растенията, но също така подчертава необходимостта от запазване на генетичното разнообразие на растенията и насърчаване на устойчиви земеделски практики. Констатациите могат да имат широкообхватни последици за осигуряването на производството на храни и опазването на биоразнообразието.