Як люди і тварини, Рослини також стикаються з проблемою зміни клімату. У міру потепління та посушливого клімату рослини шукають шляхи адаптації до нових екстремальних умов. А дослідження опубліковано в Біологія глобальних змін Команда з Університету Ліверпуля та Університету Сіракуз у Сполучених Штатах показує, як рослини змінюють свою ДНК, щоб вижити в мінливому середовищі.
Протягом останніх 15 років дослідники досліджували, як низка видів рослин на луках поблизу Бакстона, Великобританія, реагують на екстремальні погодні явища, такі як сильні посухи y сильні опади. Результати були несподіваними: ці мінливі умови спричинили генетичні зміни в рослинах, явище, яке вчені назвали "еволюційний порятунок".
Доктор Радж Уітлок, професор екології в Інституті інтегративної біології Ліверпульського університету, підкреслив той факт, що рослини можуть змінювати свій генетичне різноманіття За такий короткий період це дивовижне відкриття, враховуючи, що рослинам, як правило, потрібно набагато більше часу, щоб адаптуватися до кліматичних змін. Це може пояснити здатність досліджуваних видів процвітати в складних умовах навколишнього середовища. У цьому контексті важливо зрозуміти, як рослини адаптуються до зміни клімату.
Дослідження проводились у с Лабораторія впливу зміни клімату Бакстона (BCCIL), де з 1993 року експериментально маніпулюють кліматом, щоб спостерігати, як рослини реагують на такі зміни.
Незважаючи на вражаючі знахідки, Зміна клімату залишається серйозною проблемою для більшості видів рослин світу. Всі вони повинні адаптуватися до клімату, який постійно змінюється. Рослини, які стикаються з підвищенням температури, засоленням, тривалими посухами та іншими стресами, використовують різноманітні механізми, щоб забезпечити своє виживання, факт, який також можна спостерігати в середземноморських екосистемах, які є особливо вразливими.
Механізми, які рослини використовують для адаптації, включають зміни в їхньому рості та метаболізмі, регуляцію продихи, пори, що забезпечують обмін газів і води, і зміни в експресії генів, які кодують захисні та антиоксидантні білки. Кожен із цих механізмів має специфічний вплив на життєдіяльність рослин і має вирішальне значення для їх виживання в несприятливих умовах.
Останнім часом було виявлено: Велосипедні коефіцієнти DOF (CDF), група основних факторів транскрипції, які регулюють реакцію рослин на різні умови абіотичного стресу. Ці фактори змінюють фундаментальні аспекти, такі як час цвітіння та ріст коренів, а також толерантність до різних типів екологічного стресу. Нещодавні дослідження показують, що функції CDF зберігаються в інших видах, включаючи культури, що становлять інтерес для сільського господарства. Це важливо для розуміння адаптація рослин до змін клімату.
Адаптація до навколишнього середовища
Рослини піддаються низці екологічних стресів, частота та інтенсивність яких зросла через зміну клімату. The посуха, наприклад, є одним із факторів, який найбільше впливає на ріст рослин. Коли умови посухи сильні, рослини повинні закрити свої продихи, щоб зменшити втрату води, що, у свою чергу, обмежує їхню здатність до фотосинтезу.
Проте закриття продихів може бути шкідливим, якщо температура висока. Недавнє дослідження виявило молекулярний механізм, який контролює відкриття та закриття продихів, допомагаючи рослинам збалансувати транспірацію та збереження води. Ця сигнальна система життєво важлива для рослин, які стикаються з екстремальними умовами, і дозволяє їм швидко й ефективно реагувати на зміни в навколишньому середовищі. Щоб дізнатися більше про те, як рослини виживають у суворих умовах, ви можете переглянути нашу статтю виживання рослин у пустелі.
Крім того, коли рослини відчувають стрес, епігенетична пам'ять дозволяє їм запам’ятати ці умови та ефективніше реагувати в майбутньому. Цю пам’ять можна передати нащадкам, збільшуючи шанси вижити в мінливому середовищі. Недавні дослідження показали, що дерева можуть пам’ятати минулі епізоди спеки чи посухи, що впливає на їхню здатність справлятися з новими періодами стресу.
Рослини використовують декілька біохімічні та фізіологічні механізми підтримувати їх ріст і захищати клітинну цілісність від несприятливих умов. Ці механізми зазвичай організовані великим набором генів реакції на стрес і складними мережами факторів транскрипції. Дослідження показали, що концентрації рослинних гормонів, таких як абсцизова кислота та саліцилова кислота, мають вирішальне значення для регулювання цих адаптивних реакцій, дозволяючи рослинам реагувати в реальному часі на зміни навколишнього середовища, які впливають на них.
Розуміння того, як рослини адаптуються до зміни клімату, також має важливе значення для розробки стратегій забезпечення їхнього довгострокового виживання та покращення сільськогосподарського виробництва. Нові сорти культур повинні бути більш стійкими до екстремальних погодних умов, щоб забезпечити продовольчу безпеку в майбутньому, як обговорюється в статті про Зберігаюче сільське господарство як практика проти зміни клімату.
Однак адаптація рослин не відбувається ізольовано. він зміна клімату Це впливає на екосистеми в цілому, що, у свою чергу, впливає на видову різноманітність і стійкість. Тому вкрай важливо враховувати сукупний вплив зміни клімату та діяльності людини на біорізноманіття та здатність рослин адаптуватися до цих нових викликів.
Рослини мають чудову здатність до адаптації, але швидкі зміни клімату та інших факторів є постійною загрозою. Важливо продовжувати дослідження та розуміння того, як рослини реагують на ці зміни, і як ми можемо допомогти їм адаптуватися не лише для їхнього виживання, але й для благополуччя нашої планети.
