15:48 2023-02-07
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Oamenii de știință constată că diferențele de sex în mușchi joacă un rol cheie în stocarea carbonului
_ Oamenii de știință găsesc diferențe de sex în mușchii joacă un rol cheie în stocarea carbonului
O încercare de a înțelege modul în care mușchii Sphagnum facilitează stocarea unor cantități mari de carbon în turbării a condus oamenii de știință la o descoperire surprinzătoare: plantele au diferențe bazate pe sex care par să aibă un impact procesul de stocare a carbonului.
Perspectiva poate ajuta cercetătorii să înțeleagă mai bine modul în care mușchii tolerează mediile stresante, inclusiv cele ale unui climat care se încălzește.
Cercetarea Echipa condusă de Laboratorul Național Oak Ridge al Departamentului de Energie a secvențiat genomul a două specii cheie de Sphagnum, plantele cu mușchi care domină turbării și stochează aproximativ o treime din carbonul din sol, deși acoperă doar 3%-5% din suprafața Pământului. suprafata terenului. Mușchii de sphagnum sunt cunoscuți ca inginerul șef al depozitării pe termen lung a carbonului în turbă, ajutând la menținerea mlaștinilor umede, acidificând mediul și încetinind degradarea plantelor, care la rândul său reține carbonul în sol. Sphagnum, vii și mort, stochează probabil mai mult carbon decât orice alt gen de plante.
Aceste turbării unice și îmbibate sunt amenințate, totuși, de creșterea temperaturii care le-ar putea usca și le-ar putea împiedica capacitatea de a absorbi și reține carbonul. De fapt, cercetările de la DOE Spruce and Peatland Responses Under Changing Environments, sau Spruce, experimentul de manipulare a întregului ecosistem din nordul Minnesota, a dezvăluit că condițiile de încălzire duc la transformarea mlaștinilor din acumulatori de carbon în emițători de carbon.
Pentru a înțelege mai bine genetica în joc în ciclul carbonului din turbă, oamenii de știință de la ORNL au făcut echipă cu cercetători de la Institutul HudsonAlpha pentru Biotehnologie; DOE Joint Genome Institute, sau JGI, o facilitate pentru utilizatori DOE Office of Science la Lawrence Berkeley National Laboratory; Universitatea Duke și alții pentru a secvenționa genomul complet a două specii de Sphagnum - S. divinum și S. angustifolium — prezente la situl MOIDULUI. Oamenii de știință de la ORNL au creat, de asemenea, o populație de mușchi cu pedigree pentru a lega genele cu trăsăturile Sphagnum.
Cercetarea a dezvăluit cromozomi mici care determină dacă planta este masculină sau feminină. Oamenii de știință au descoperit, de asemenea, că acești cromozomi care determină sexul interacționează cu alți cromozomi pentru a regla răspunsurile plantelor la stres. Rezultatul, așa cum este descris în Nature Plants, este important nu doar pentru supraviețuirea mușchilor, ci și pentru rolul lor în acumularea și reținerea carbonului în timp.
„Știm că clima se schimbă și se schimbă. rapid la latitudini înalte”, a spus Bryan Piatkowski, un biolog evoluționist și distins coleg de personal la ORNL, care a început să lucreze la proiect în 2018 la Duke. „Practic, rata de creștere a acestor specii de Sphagnum este influențată atât de genotipul plantei, cât și de mediu într-un mod care depinde de sexul plantei.”
Descoperirea ar putea duce la soluții științifice pentru a ajuta Sphagnum să supraviețuiască. un climat în schimbare. „Acești genomi provin de la plantele care sunt în mare parte responsabile pentru stocarea carbonului în aceste ecosisteme”, a spus Piatkowski. „Cunoașterea geneticii lor ne poate oferi informații care să ajute turbăriile în continuare să fie rezervoarele de carbon în care au fost de mii de ani, în loc de surse nete de gaze cu efect de seră, cum ar fi dioxidul de carbon și metanul, pe măsură ce clima se încălzește.”
Cercetarea este un bun exemplu de legătură între gene și funcția ecosistemului și de subliniere a importanței genomicii ecologice în avansarea întrebărilor de biologie, a spus Weston.
Piatkowski a spus că analiza genealogică a speciilor de mușchi permite noi perspective asupra modului în care Sphagnum se leagă de microbii simbiotici - cum relațiile cu bacteriile, de exemplu, ar putea ajuta plantele să supraviețuiască în scenarii mai calde în viitor. „Resursele genetice dezvoltate ca parte a acestui proiect permit acum echipei noastre să investigheze beneficiile microbiomului plantelor sub stres la nivel molecular. Este un domeniu de cercetare interesant, care nu este posibil fără acești genomi.”
Lucrarea de secvențiere și o mare parte din genomica comparativă și genetica cantitativă a fost condusă de HudsonAlpha și JGI, în timp ce Duke sa concentrat pe taxonomia plantelor, genetica populației și colecțiile de plante. ORNL a efectuat experimentarea, a efectuat analiza istoriei evolutive a mușchilor, a colectat material vegetal, a efectuat extracții de nucleotide pentru secvențierea genomului și a dezvoltat populațiile genealogice care au permis legăturile genă-trăsătură.
Comentarii:
Adauga Comentariu