Растения имеют ограниченную способность адаптироваться к засухе

Новое исследование учёных из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (Китай) показало, что растения по всему миру более чувствительны к засухе, чем считалось ранее. Работа поможет улучшить прогнозы о том, какие виды растений переживут усиливающиеся засухи, связанные с глобальным изменением климата.

Исследование опубликовано в онлайн-версии журнала Ecology Letters и войдёт в печатный выпуск.

Ключевой механизм адаптации

Растения регулируют свою засухоустойчивость, накапливая соли в клеточном соке. Это позволяет им поддерживать тургорное давление — давление, создаваемое водой внутри клетки на клеточную стенку. При обезвоживании это давление падает, стенки клеток разрушаются, и лист увядает.

• Точка потери тургора — это уровень обезвоживания, при котором листья увядают. Чем ниже эта точка, тем больше воды растение может потерять до увядания и тем дольше оно может держать устьица открытыми для фотосинтеза в сухой почве.

Ограниченная "пластичность"

Анализ данных по сотням видов из различных экосистем мира показал, что способность растений регулировать солёность клеточного сока (пластичность) для адаптации к сезонным изменениям осадков относительно невелика.

• Вывод: У большинства растений есть лишь ограниченный "запас прочности" для адаптации к более серьёзным засухам.
• Плюс: Это позволяет относительно просто оценивать засухоустойчивость видов, сделав замеры в один сезон, независимо от погодных условий.

Сравнение экосистем и сельскохозяйственных культур

• Дикие растения: Различия в пластичности между видами из разных экосистем (пустыни и тропические леса) оказались небольшими. Это означает, что растения потенциально уязвимы повсеместно.
• Сельскохозяйственные культуры: Среди сортов таких культур, как кофе и кукуруза, обнаружены значительные различия. Большая пластичность напрямую коррелировала с улучшенной засухоустойчивостью.

Исследование указывает на пластичность точки потери тургора как на важную мишень для селекции и выведения засухоустойчивых сортов сельскохозяйственных растений.