Като хората и животните, Растенията също са изправени пред предизвикателството на изменението на климата. Тъй като климатът се затопля и става по-сух, растенията търсят начини да се адаптират към тези нови екстремни условия. А изследване, публикувано в Биология на глобалните промени от екип от университета в Ливърпул и университета в Сиракюз в Съединените щати, разкрива как растенията модифицират своята ДНК, за да оцелеят в променяща се среда.
През последните 15 години изследователите са изследвали как редица растителни видове в пасища близо до Бъкстън, Обединеното кралство, реагират на екстремни метеорологични явления, като напр. интензивни засушавания y обилен дъжд. Резултатите бяха изненадващи: тези променящи се условия предизвикаха генетични промени в растенията, феномен, който учените нарекоха "еволюционно спасение".
Д-р Радж Уитлок, професор по екология в Института по интегративна биология на университета в Ливърпул, подчерта факта, че растенията могат да показват промени в своите генетично разнообразие За толкова кратък период това е удивително откритие, като се има предвид, че обикновено се смята, че растенията изискват много повече време, за да се адаптират към климатичните вариации. Това би могло да обясни способността на изследваните видове да процъфтяват при взискателни условия на околната среда. В този контекст е важно да се разбере как растенията се адаптират към изменението на климата.
Изследването е проведено в Лаборатория за въздействието на изменението на климата Бъкстон (BCCIL), където климатът е експериментално манипулиран от 1993 г., за да се наблюдава как растенията реагират на такива промени.
Въпреки удивителните констатации, Изменението на климата остава огромно предизвикателство за повечето видове растения в света. Всички те трябва да се адаптират към климата, който непрекъснато се променя. Растенията, когато са изправени пред покачващи се температури, соленост, продължителни суши и други стресове, използват различни механизми, за да осигурят оцеляването си, факт, който може да се наблюдава и в средиземноморските екосистеми, които са особено уязвими.
Механизмите, които растенията използват, за да се адаптират, включват модификации в техния растеж и метаболизъм, регулиране на устици, порите, които позволяват обмяната на газове и вода, и промени в експресията на гени, които кодират защитни и антиоксидантни протеини. Всеки от тези механизми има специфичен ефект върху жизнените функции на растенията и е от решаващо значение за тяхното оцеляване при неблагоприятни условия.
Наскоро бяха идентифицирани следните: Велосипедни DOF фактори (CDF), група от съществени транскрипционни фактори, които регулират реакциите на растенията към различни условия на абиотичен стрес. Тези фактори модулират основни аспекти като време на цъфтеж и растеж на корените, както и толерантност към различни видове стрес от околната среда. Последните изследвания показват, че функциите на CDFs са запазени при други видове, включително култури от селскостопански интерес. Това е от съществено значение за разбирането на адаптация на растенията към изменението на климата.
Адаптиране към стреса на околната среда
Растенията са подложени на поредица от екологични стресове, които са се увеличили по честота и интензивност поради изменението на климата. The суша, например, е един от факторите, които най-много влияят върху растежа на растенията. Когато условията на суша са тежки, растенията трябва да затворят устицата си, за да намалят загубата на вода, което от своя страна ограничава способността им да фотосинтезират.
Затварянето на устицата обаче може да бъде вредно, ако температурите са високи. Скорошно проучване идентифицира молекулярен механизъм, който контролира отварянето и затварянето на устицата, като помага на растенията да балансират транспирацията и опазването на водата. Тази сигнална система е жизненоважна за растенията, изправени пред екстремни условия, и им позволява да реагират бързо и ефективно на промените в околната среда. За да научите повече за това как растенията оцеляват в сурови условия, можете да разгледате нашата статия за оцеляването на растенията в пустинята.
Освен това, когато растенията изпитват стрес, епигенетична памет позволява им да запомнят тези условия и да реагират по-ефективно в бъдеще. Тази памет може да бъде предадена на потомството, увеличавайки шанса за оцеляване в променяща се среда. Скорошни проучвания показват, че дърветата могат да си спомнят минали горещини или епизоди на суша, което влияе върху способността им да се справят с нови периоди на стрес.
Растенията използват няколко биохимични и физиологични механизми за поддържане на техния растеж и защита на клетъчната им цялост срещу неблагоприятни условия. Тези механизми обикновено са организирани от обширен набор от гени за отговор на стреса и сложни мрежи от транскрипционни фактори. Изследванията показват, че концентрациите на растителни хормони, като абсцизова киселина и салицилова киселина, са от решаващо значение за регулирането на тези адаптивни реакции, позволявайки на растенията да реагират в реално време на промените в околната среда, които ги засягат.
Разбирането как растенията се адаптират към изменението на климата също е от съществено значение за разработването на стратегии за гарантиране на тяхното дългосрочно оцеляване и подобряване на селскостопанското производство. Новите сортове култури трябва да бъдат по-устойчиви на екстремни климатични условия, за да осигурят продоволствена сигурност в бъдеще, както се обсъжда в статията за Консервационното земеделие като практика срещу изменението на климата.
Адаптирането на растенията обаче не се случва изолирано. той изменение на климата То засяга екосистемите като цяло, което от своя страна оказва влияние върху видовото разнообразие и устойчивостта. Поради това е наложително да се вземе предвид комбинираното въздействие на изменението на климата и човешката дейност върху биоразнообразието и върху способността на растенията да се адаптират към тези нови предизвикателства.
Растенията имат забележителна способност за адаптация, но бързите промени в климата и други фактори са постоянна заплаха. От съществено значение е да продължим да изследваме и разбираме как растенията реагират на тези промени и как можем да им помогнем да се адаптират не само за оцеляването им, но и за благосъстоянието на нашата планета.
