Kuten ihmiset ja eläimet, Kasvit kohtaavat myös ilmastonmuutoksen haasteen. Ilmaston lämpenemisen ja kuivumisen myötä kasvit etsivät tapoja sopeutua näihin uusiin ääriolosuhteisiin. A vuonna julkaistu tutkimus Global Change Biology Liverpoolin yliopiston ja yhdysvaltalaisen Syracusen yliopiston tiimi paljastaa, kuinka kasvit muokkaavat DNA:taan selviytyäkseen muuttuvassa ympäristössä.
Viimeisten 15 vuoden aikana tutkijat ovat tutkineet, kuinka useat kasvilajit niityllä lähellä Buxtonia Iso-Britanniassa reagoivat äärimmäisiin sääilmiöihin, kuten kovat kuivuus y rankkaa sadetta. Tulokset olivat yllättäviä: nämä muuttuvat olosuhteet ovat saaneet aikaan geneettisiä muutoksia kasveissa, ilmiö, jota tiedemiehet ovat kutsuneet "evoluution pelastus".
Tohtori Raj Whitlock, ekologian professori Liverpoolin yliopiston integratiivisen biologian instituutista, korosti sitä tosiasiaa, että kasveilla voi tapahtua muutoksia geneettinen monimuotoisuus Näin lyhyessä ajassa tämä on hämmästyttävä löytö, kun otetaan huomioon, että kasvien uskotaan yleensä vaativan paljon pidempään sopeutuakseen ilmaston vaihteluihin. Tämä voisi selittää tutkittujen lajien kyvyn menestyä vaativissa ympäristöolosuhteissa. Tässä yhteydessä on tärkeää ymmärtää, miten kasvit sopeutuvat ilmastonmuutokseen.
Tutkimus tehtiin v Buxtonin ilmastonmuutosvaikutusten laboratorio (BCCIL), jossa ilmastoa on manipuloitu kokeellisesti vuodesta 1993 lähtien sen havaitsemiseksi, kuinka kasvit reagoivat tällaisiin muutoksiin.
Kiehtovista löydöistä huolimatta Ilmastonmuutos on edelleen valtava haaste useimmille maailman kasvilajeille. Niiden kaikkien on sopeuduttava jatkuvasti muuttuvaan ilmastoon. Kasvit kohtaavat lämpötilan nousun, suolaisuuden, pitkittyneen kuivuuden ja muun stressin, ja ne käyttävät erilaisia ​​mekanismeja varmistaakseen selviytymisensä. Tämä tosiasia voidaan havaita myös Välimeren ekosysteemeissä, jotka ovat erityisen haavoittuvia.
Mekanismeja, joita kasvit käyttävät sopeutuakseen, ovat muunnokset niiden kasvussa ja aineenvaihdunnassa, säätelyssä stomata, huokoset, jotka mahdollistavat kaasujen ja veden vaihdon ja muutokset suojaavia ja antioksidanttisia proteiineja koodaavien geenien ilmentymisessä. Jokaisella näistä mekanismeista on erityinen vaikutus kasvien elintärkeisiin toimintoihin, ja ne ovat ratkaisevia niiden selviytymiselle epäsuotuisissa olosuhteissa.
Viime aikoina on tunnistettu seuraavat: Pyöräilyn DOF-tekijät (CDF:t), joukko olennaisia ​​transkriptiotekijöitä, jotka säätelevät kasvien vasteita erilaisiin abioottisiin stressiolosuhteisiin. Nämä tekijät muokkaavat perusnäkökohtia, kuten kukinta-aikaa ja juurien kasvua, sekä sietokykyä erityyppisille ympäristöstresseille. Viimeaikaiset tutkimukset viittaavat siihen, että CDF:iden toiminnot ovat säilyneet muissa lajeissa, mukaan lukien maatalouden kannalta tärkeät viljelykasvit. Tämä on välttämätöntä ymmärtää kasvien sopeutuminen ilmastonmuutokseen.
Sopeutuminen ympäristöstressiin
Kasveihin kohdistuu useita ympäristörasituksia, joiden esiintymistiheys ja voimakkuus ovat lisääntyneet ilmastonmuutoksen vuoksi. The kuivuusesimerkiksi on yksi kasvien kasvuun eniten vaikuttavista tekijöistä. Kun kuivuus on ankara, kasvien on suljettava stomatansa vähentääkseen veden menetystä, mikä puolestaan ​​rajoittaa niiden kykyä fotosyntetisoida.
Avaimen sulkeutuminen voi kuitenkin olla haitallista, jos lämpötila on korkea. Äskettäisessä tutkimuksessa on tunnistettu molekyylimekanismi, joka ohjaa stomaatien avautumista ja sulkeutumista, mikä auttaa kasveja tasapainottamaan haihtumista ja veden säilymistä. Tämä merkinantojärjestelmä on elintärkeä kasveille, jotka kohtaavat äärimmäisiä olosuhteita, ja sen avulla ne voivat reagoida nopeasti ja tehokkaasti ympäristönsä muutoksiin. Saat lisätietoja siitä, kuinka kasvit selviävät ankarissa olosuhteissa, tutustumalla artikkeliimme kasvien selviytyminen autiomaassa.
Lisäksi kun kasvit kokevat stressiä, epigeneettinen muisti auttaa heitä muistamaan nämä olosuhteet ja reagoimaan tehokkaammin tulevaisuudessa. Tämä muisti voidaan siirtää jälkeläisille, mikä lisää mahdollisuuksia selviytyä muuttuvassa ympäristössä. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että puut voivat muistaa menneitä lämpö- tai kuivuusjaksoja, mikä vaikuttaa niiden kykyyn selviytyä uusista stressijaksoista.
Kasvit käyttävät useita biokemialliset ja fysiologiset mekanismit ylläpitämään niiden kasvua ja suojaamaan solujen eheyttä epäsuotuisilta olosuhteilta. Nämä mekanismit ovat yleensä järjestäytyneen laajan joukon stressivastegeenejä ja monimutkaisia ​​transkriptiotekijöiden verkostoja. Tutkimukset ovat osoittaneet, että kasvihormonien, kuten abskisiinihapon ja salisyylihapon, pitoisuudet ovat kriittisiä näiden adaptiivisten vasteiden säätelyssä, jolloin kasvit voivat reagoida reaaliajassa niihin vaikuttaviin ympäristömuutoksiin.
Kasvien ilmastonmuutokseen sopeutumisen ymmärtäminen on myös välttämätöntä kehitettäessä strategioita niiden pitkän aikavälin selviytymisen varmistamiseksi ja maataloustuotannon parantamiseksi. Uusien viljelykasvilajikkeiden on kestettävä paremmin äärimmäisiä sääolosuhteita elintarviketurvan varmistamiseksi tulevaisuudessa, kuten artikkelissa käsitellään Säästävä maatalous käytäntönä ilmastonmuutosta vastaan.
Kasvien sopeutuminen ei kuitenkaan tapahdu erikseen. Hän Äänestä climático Se vaikuttaa ekosysteemeihin kokonaisuutena, mikä puolestaan ​​vaikuttaa lajien monimuotoisuuteen ja sietokykyyn. Siksi on välttämätöntä ottaa huomioon ilmastonmuutoksen ja ihmisen toiminnan yhteisvaikutus biologiseen monimuotoisuuteen ja kasvien kykyyn sopeutua näihin uusiin haasteisiin.
Kasveilla on huomattava sopeutumiskyky, mutta nopeat ilmaston ja muiden tekijöiden muutokset ovat jatkuva uhka. On tärkeää jatkaa tutkimusta ja ymmärtää, kuinka kasvit reagoivat näihin muutoksiin ja kuinka voimme auttaa niitä sopeutumaan, ei vain niiden selviytymisen, vaan myös planeettamme hyvinvoinnin kannalta.
