Keř nalezený v Death Valley, jednom z nejžhavějších míst na Zemi, ukázal překvapivou strategii přežití: Fyzicky přeskupuje své vnitřní struktury tak, aby se dařilo při teplotách, které by zabily většinu rostlin. Rostlina Tidestromia oblongifolia neodolá jen extrémnímu horku; aktivně se přizpůsobuje a nabízí potenciální klíče k vytváření tepelně odolných plodin s rostoucími globálními teplotami.
Problém extrémního horka
Death Valley v létě pravidelně překračuje 49°C, což vytváří drsné prostředí pro život rostlin. Zatímco většina druhů za takových podmínek vadne, T. oblongifolia prospívá. Tato odolnost vědce dlouho mátla, ale nová studie publikovaná 17. listopadu v Current Biology vrhá světlo na mechanismy rostliny.
Vnitřní restrukturalizace pro přežití
Vědci zjistili, že T. oblongifolia reaguje na extrémní teplo tím, že za pouhé dva dny expozice vyvolá několik klíčových fyziologických změn. Nejprve vytváří menší listy. Ještě důležitější je, že rostlina zvyšuje účinnost fotosyntézy zvýšením počtu mitochondrií (elektráren buňky) a jejich umístěním blíže k chloroplastům (kde dochází k fotosyntéze).
Samotné chloroplasty procházejí pozoruhodnou proměnou, mění se z oválného na miskovitý, což je rys dříve pozorovaný pouze u řas. Předpokládá se, že tato strukturální změna zvyšuje účinnost fotosyntézy, ačkoli přesný mechanismus zůstává neznámý.
Genetická přestavba a metabolický nárůst
Kromě fyzické restrukturalizace, T. oblongifolia aktivně přeskupuje svůj transkriptom (buněčný skript, který určuje, které geny jsou použity). Geny spojené s tepelnou reakcí a opravou buněk se stávají vysoce aktivními, což naznačuje, že rostlina nejen toleruje stres, ale aktivně s ním bojuje. Během deseti dnů od vystavení podmínkám v Death Valley keř ztrojnásobil svou biomasu.
Důsledky pro potravinovou bezpečnost
Vzhledem k tomu, že změna klimatu vede k častějším a intenzivnějším vlnám veder, výnosy plodin po celém světě klesají, což ohrožuje potravinovou bezpečnost. Pochopení toho, jak T. Oblongifolia přežívá může poskytnout plán pro plodiny odolné vůči teplu. Odborníci se shodují, že adaptace rostliny poskytují v oteplujícím se světě rozhodující výhodu.
„Porozumění jejich adaptacím může výzkumníkům pomoci vyvinout plodiny, média a strategie řízení ke zlepšení růstu za stále častějších a déletrvajících vysokých teplot,“ říká Seung Rhee, rostlinný biolog z Michiganské státní univerzity.
Skrytý potenciál na neočekávaných místech
Tento objev poukazuje na to, že řešení globálních problémů mohou být skryta v přehlížených organismech. Jak poznamenal jeden ekolog, T. oblongifolia je „skutečně zvláštní věc, která může zůstat nepovšimnuta“, ale skrývá tajemství, která by mohla učinit plodiny odolnějšími nejen v budoucnu, ale také v oblastech, které již čelí nedostatku potravin.
Dalším krokem pro výzkumníky bude identifikace konkrétních genů, které pohánějí tuto pozoruhodnou rezistenci, a potenciálně tak otevírají nové způsoby, jak chránit plodiny před rostoucími dopady změny klimatu.
