Чагарник, знайдений у Долині Смерті, одному з найспекотніших місць на Землі, продемонстрував дивовижну стратегію виживання: він фізично перебудовує свої внутрішні структури, щоб процвітати при температурах, які вбивають більшість рослин. Рослина Tidestromia oblongifolia не просто витримує сильну спеку; він активно адаптується, пропонуючи потенційні ключі до створення жаростійких культур у міру зростання глобальних температур.
Проблема сильної спеки
Влітку в Долині Смерті температура регулярно перевищує 49°C, створюючи суворі умови для життя рослин. Хоча більшість видів в’януть за таких умов, T. oblongifolia процвітає. Ця стійкість довго дивувала вчених, але нове дослідження, опубліковане 17 листопада в Current Biology, проливає світло на механізми рослини.
Внутрішня реструктуризація для виживання
Дослідники виявили, що T. oblongifolia реагує на сильну спеку, викликаючи кілька ключових фізіологічних змін лише за два дні впливу. По-перше, він дає менші листя. Що ще важливіше, рослина підвищує ефективність фотосинтезу, збільшуючи кількість мітохондрій (електростанцій клітини) і розміщуючи їх ближче до хлоропластів (де відбувається фотосинтез).
Самі хлоропласти зазнають дивовижної трансформації, змінюючи форму з овальної на чашеподібну, яка раніше спостерігалася лише у водоростей. Вважається, що ця структурна зміна підвищує ефективність фотосинтезу, хоча точний механізм залишається невідомим.
Генетична перебудова та метаболічний сплеск
Окрім фізичної реструктуризації, T. oblongifolia активно перебудовує свій транскриптом (клітинний скрипт, який визначає, які гени використовуються). Гени, пов’язані з тепловою реакцією та відновленням клітин, стають дуже активними, що свідчить про те, що рослина не просто переносить стрес, а й активно бореться з ним. Протягом десяти днів перебування в умовах Долини смерті чагарник збільшив свою біомасу втричі.
Наслідки для продовольчої безпеки
Оскільки зміна клімату призводить до більш частих та інтенсивних хвиль спеки, урожайність сільськогосподарських культур у всьому світі падає, що загрожує продовольчій безпеці. Розуміння того, як T. oblongifolia виживає, може стати дорожньою картою для жаростійких культур. Експерти сходяться на думці, що адаптація рослини забезпечує вирішальну перевагу в умовах потепління.
«Розуміння їхніх адаптацій може допомогти дослідникам розробити стратегії вирощування сільськогосподарських культур, середовищ і управління для покращення росту в умовах все більш частих і тривалих високих температур», — каже Сеунг Рі, біолог рослин з Університету штату Мічіган.
Прихований потенціал у несподіваних місцях
Це відкриття підкреслює, як рішення глобальних проблем можуть ховатися в організмах, яких не помічають. Як зазначив один еколог, Т. oblongifolia — це «справді дивна річ, яка може залишитися непоміченою», але вона зберігає секрети, які можуть зробити посіви більш стійкими не лише в майбутньому, але й у регіонах, які вже стикаються з проблемою продовольчої безпеки.
Наступним кроком для дослідників стане ідентифікація конкретних генів, які обумовлюють цю вражаючу стійкість, потенційно відкриваючи нові способи захисту сільськогосподарських культур від зростаючого впливу зміни клімату.
