_ Cercetătorii au descoperit că copacii se aclimatiza la schimbările de temperatură

Schimbările climatice reprezintă o provocare persistentă și în creștere pentru plantele de pe planeta noastră. Modificările mediului cu care plantele nu sunt obișnuite să afecteze modul în care cresc, punându-le mult în pericol. Din ce în ce mai mult, oamenii de știință din plante încearcă să determine modul în care aceste schimbări de mediu vor afecta viața plantelor și dacă plantele vor fi capabile să se aclimatizeze la un nou status quo.

Cercetătorii de la laboratorul Walker de la Michigan State University-U.S. Department of Energy Plant Research Laboratory, sau PRL, analizează modul în care mesteacănul de hârtie se adaptează la mediile în schimbare, pe baza modului în care gestionează un proces vital al plantelor numit fotorespirație.

„Dacă metabolismul plantelor era un sistem de autostradă, fotorespirația. ar fi al doilea cel mai traficat drum”, a spus Berkley Walker, profesor asociat la Departamentul de Biologie a Plantelor și la PRL. „Suntem interesați să înțelegem dacă drumurile acestei căi importante sunt suficient de mari pentru a face față întregului trafic în condițiile climatice prezente și viitoare.”

La oameni, aclimatizarea are loc atunci când ne obișnuim cu noile condiții. Facem acest lucru atunci când ne adaptăm la vremea rece a iernii sau în timp ce învățăm frânghiile la un nou loc de muncă.

Plantele trebuie să se aclimatizeze și la noile condiții. Acest lucru este complicat de faptul că creșterea dioxidului de carbon atmosferic, sau CO2, și încălzirea globală au efecte opuse asupra fotosintezei și fotorespirației. Când temperatura crește, crește și fotorespirația, dar când crește CO2, fotorespirația scade. Acest compromis poate modifica eficiența fotorespirației.

Într-un studiu publicat în Scientific Reports, cercetătorii au evaluat dacă mesteacănii de hârtie ajustează activitatea enzimelor fotorespiratorii în diferite condiții de mediu. Mesteacănul de hârtie a fost selectat deoarece trăiește în biomii pădurii boreale, care sunt situate în cele mai nordice părți ale planetei și se așteaptă să fie printre ecosistemele cele mai afectate de schimbările climatice.

Condițiile de creștere au fost concepute pentru a imita scenarii de schimbări climatice actuale, moderate și extreme pentru regiunile pădurilor boreale, simulate de Grupul Interguvernamental pentru Schimbări Climatice. În fiecare dintre aceste scenarii, cercetătorii au modificat concentrația de CO2 din atmosfera înconjurătoare și au crescut temperatura aerului în diferite combinații.

„Acest studiu a explorat dacă plantele și-au ajustat capacitatea enzimatică în funcție de cerere sau dacă păstrează un tampon, astfel încât au o capacitate suplimentară în rezervă pentru a face față schimbărilor imprevizibile”, a spus Luke Gregory, fost student absolvent în laboratorul Walker și primul autor al studiului.

Copacii au fost cultivați din semințe de către cercetătorii profesorului. Laboratorul lui Danielle Way de la Universitatea din Western Ontario. Way a crescut mesteacăni de hârtie în șase condiții de mediu folosind Biotronul universității, o unitate de cercetare care poate simula aproape orice climă de pe pământ.

Laboratorul lui Way a făcut măsurători ale copacilor după patru luni de creștere și a trimis tăieturi de frunze către MSU. Gregory și echipa sa au analizat nouă enzime implicate în calea fotorespiratorie a acestor frunze și activitățile acestora.

Ei au descoperit că copacii, de fapt, nu își măresc capacitatea enzimatică în funcție de climatul în care sunt cultivați. și, în schimb, a menținut capacități similare în toate cele șase scenarii climatice viitoare. Cu toate acestea, toate capacitățile enzimatice măsurate în studiu au fost mai mult decât era necesar pentru calea fotorespiratorie, ceea ce înseamnă că copacii au fost pregătiți să crească, chiar și în condiții în schimbare.

„A fost cu adevărat interesant să constat că există acest lucru. factorul de siguranță pe care îl au aceste plante și în toate aceste medii diferite pot avea această capacitate tampon”, a spus Gregory.

„La început, am crezut că va avea loc această modificare specifică a cererii, dar ceea ce am descoperit este că în toate aceste fabrici diferite, ele mențin un tampon. Sunt capabili să facă față aceste schimbări diferite, fie în condiții actuale, moderate sau extreme.”

Aceasta este o veste bună: copacii au un mecanism încorporat care îi va ajuta să supraviețuiască în ciuda schimbărilor climatice, cel puțin când vine vorba de fotorespirație .

Cu toate acestea, aceasta este doar o piesă a puzzle-ului în înțelegerea modului în care fotorespirația este și va continua să fie afectată de schimbările climatice cauzate de oameni.

„Este important să înțelegem cum este plantele răspund la condițiile actuale și la condițiile viitoare pentru că avem nevoie de ele în viața noastră”, a spus Gregory. „Înțelegerea dacă plantele se pot aclimatiza sau dacă, de-a lungul generațiilor, se pot adapta la aceste anumite medii este important de înțeles, deoarece ele oferă o mulțime de combustibil, hrană și fibre pentru noi.”

(Fluierul)