Раскрыт секрет растений: они сами решают, сколько им "пить"

Новое исследование раскрыло тайну умения растений контролировать объемы потребляемой влаги.

Давно установлено, что 80% веса растений — вода. Она необходима им для гидратации, фотосинтеза и дальнейшего роста. В ранних исследованиях ученые установили, что для достаточной насыщенности влагой растениям необходимо соотношение 1 к 4 сухой массы к жидкости. Однако для роста такого количества воды будет недостаточно, пишет ScienceAlert.

Ученые выяснили, что для прироста одного грамма сухой массы растения потребуется в 300 раз больше воды. Объемы используемой влаги — колоссальные. В результате, биологи задались вопросом, сколько на самом деле воды необходимо растениям и могут ли они нормально развиваться при сокращенном потреблении влаги. Данные исследования были опубликованы в журнале Nature Plants.

В более ранних исследованиях говорится, что большая часть влаги, которую растения впитывают из почвы, вскоре испаряется через листья. Это связано со сложным процессом фотосинтеза. Каждый лист покрыт миллионами микроскопических клапанов — устьиц, которые открываются, чтобы впустить углекислый газ, жизненно необходимый растениям. Ведь именно он играет важную роль в процессе роста и фотосинтеза.

Ученые предполагали, что когда устьица открыты, растения не могут контролировать использование воды и в результате, из листьев выходит большое количество водяного пара. Новое исследование доказывает, что это не совсем так.

Потребовалось 15 лет, чтобы наконец-то раскрыть секрет растений — они контролируют скорость и количество потери воды. Это объясняется тем, что процесс фотосинтеза не только не прекращается, но и не замедляется, когда устьица становятся открытыми, а средняя влажность внутри листа снижается. Ученые предполагают, что растения контролируют потоки воды с помощью аквапоринов (специальных "водоворотных" белков). Именно они находятся в мембранах клеток внутри листа и позволяют корректировать потери влаги.

С помощью данного открытия ученые надеются частично облегчить последствия глобального потепления, которое сделает "жажду" атмосферы еще большей. В ближайшие десятилетия ученые планируют продолжить изучение растений и их взаимодействий с водой, а также вывести новые виды. Которые будут способны существовать и развиваться при ограниченных ресурсах влаги.

Кстати, ранее Фокус писал о том, что ученые обнаружили наиболее эффективный способ выращивание растений — и для него не нужны солнечные лучи.