Рослини використовують крихітні "роти", щоб дихати: вчені вперше спостерігали процес

У новому дослідженні вчені з Університету Іллінойсу в Урбана-Шампейн створили новий інструмент розміром з долоню, що отримав назву Stomata In-Sight. Стверджується, що він дає змогу спостерігати за диханням рослин у режимі реального часу. Ба більше, автори стверджують, що нова технологія може допомогти виявити генетичні ознаки, що роблять сільськогосподарські культури більш стійкими до глобальної зміни клімату, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Продовольча система людства безпосередньо залежить від крихітних пор на листках рослин. Саме ці мікроскопічні пори, відомі як продихи, регулюють кількість вуглекислого газу, споживаного рослиною, а також кількість кисню і водяної пари, що виділяється ними.

За словами співавтора дослідження, біолога рослин Ендрю Лікі, саме тому так важливо краще розуміти роботу продихів. Відомо, що спеціальні клітини оточують пори рослин, розширюючись і стискаючись, щоб відкривати й закривати продихи. Однак досі вчені достеменно знають, як окремі продихи регулюють надходження та відтік поживних речовин із рослин.

Щоб краще зрозуміти цей процес, вчені розробили інструмент під назвою Stomata In-Sight — прилад поєднує в собі мікроскоп, систему вимірювання газового потоку через продихи та машинний аналіз зображень. У результаті він здатний виміряти сукупну активність тисяч продихів з погляду потоків вуглекислого газу і води.

Під час дослідження вчені помістили невеликі шматочки листя в кліматично контрольовану камеру розміром приблизно з людську долоню, підключену до системи газообміну. Вчені також змогли змінювати умови камери, щоб спостерігати, як продихи рослин реагують на зміни температури, доступності води та інших параметрів. Мікроскоп знаходиться зовні камери, спостерігаючи за нею, а машинний аналіз ідентифікує продихи на зображеннях мікроскопа, прискорюючи аналіз.

На розробку нового інструменту пішло кілька років, але воно того варте. У результаті вчені вже протестували систему на листках кукурудзи та інших культур. Отримані дані про продихи також були використані для генної інженерії сорго, щоб рослина споживала менше води. Команді вдалося ідентифікувати гени, відповідальні за щільність продихів на листках сорго, а потім створити рослини з більш вираженими продихами.

Утім, деякі вчені скептично поставилися до відкриття. Наприклад, професор ботаніки Бристольського університету Алістер Гетерінгтон сумнівається, що новий інструмент здатний зробити революцію у вивченні продихів.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що вчені розкрили секрети рослини, яка "не може померти".

Раніше Фокус писав про те, що вчені знайшли найбільшу рослину у світі: її довжина 180 км.