Рослина зі спекотної Долини Смерті, що в пустелі Мохаве, відрізнилася змінами у клітинній структурі, які забезпечують їй кращу здатність до фотосинтезу та можливість витримувати екстремально високі температури. Відтворення цих особливостей у сортів культурних рослин може зробити їх більш пристосованими до зміни клімату, зазначає New Scientist. Про дослідження пишуть американські й китайські вчені у статті на bioRxiv.
Tidestromia oblongifolia. Karine Prado / Carnegie Science
Яка витривала рослина зацікавила науковців?
Група дослідників Наукового інституту Карнегі та Китайської академії сільськогосподарських наук звернула увагу на те, що рослина Tidestromia oblongifolia чудово почувається за температури повітря понад 45 градусів Цельсія протягом тривалого часу. Для більшості культурних рослин така температура є надмірним навантаженням. Щоб з'ясувати, що стоїть за цієї здатністю пустельної рослини, вчені посадили її на 10 днів у камеру з умовами, які відповідали таким у Долині Смерті влітку, зокрема з температурою повітря до 60 градусів Цельсія. Для порівняння, у таку ж камеру помістили рослини щириці білонасінної (Amaranthus hypochondriacus), яка полюбляє помірні температури.
Що стоїть за витривалістю рослини?
Вже у перші кілька днів щириця перестала рости повністю, тоді як T. oblongifolia не спиняла розростання і за 10 днів збільшила біомасу втричі. Вчені помітили, що її листки стали меншими, збільшивши щільність хлоропластів у її клітинах. Самі хлоропласти змінили форму зі звичайних дисків, набувши вигляду чашок. Водночас до них стало прилягати більше мітохондрій — органел, які забезпечують клітини енергією. Усе це може сприяти ефективнішому фотосинтезу в екстремальних умовах. А генетичний аналіз вказав, що у T. oblongifolia при спекотному кліматі змінюється експресія 9 282 генів. Вчені прагнуть з'ясувати, котрі з них найбільше сприяють витривалості у спеку, та відтворити їхню активність у сортах сільськогосподарських культур.