Растения защищаются от засухи в первую очередь из-за сухой почвы, а не сухого воздуха

Новое исследование, опубликованное в Nature Water, показывает, что механизмы защиты растений от засухи, вероятнее всего, запускаются сухостью почвы, а не сухостью воздуха. Этот вывод бросает вызов недавно преобладавшим взглядам.

Ключевой механизм и научный спор

Для сохранения воды в условиях стресса растения закрывают устьица (stomata) — крошечные поры на листьях, что ограничивает фотосинтез. Однако в научном сообществе ведутся дебаты о том, что является главным триггером этой реакции: сухой воздух (дефицит влажности) или сухая почва.

Неожиданная "лаборатория": солончаки

Команда под руководством Кайгина МакКолла из Гарварда проверила гипотезу, используя в качестве естественной лаборатории солончаки в пустынях Юты и Невады. Это одно из немногих мест на Земле с активным круговоротом воды, но без растений.

Результаты и их значение

• Анализ данных с солончаков показал, что ранее наблюдаемая корреляция между сухостью воздуха и снижением испарения влаги с поверхности может быть не причинно-следственной.
• "Проблема в том, что корреляция не означает причинно-следственную связь; когда растения закрывают устьица, это может на самом деле вызывать иссушение воздуха, а не наоборот", — пояснил МакКолл.
• Поскольку на солончаках нет растений, испарение реагирует только на сухость почвы. Сопоставив данные, учёные пришли к выводу, что реакция растений на сухость воздуха в предыдущих исследованиях могла быть преувеличена. Основным стрессором, скорее всего, является сухая почва.

Почему это важно для климатических прогнозов

Выводы смещают акцент в прогнозировании последствий изменения климата для растений с атмосферной засухи на почвенную.

• "Наши выводы делают акцент на прогнозах, касающихся воды в будущем", — отметил ведущий автор Лукас Варгас Зеппетелло.
• Существует консенсус по поводу роста глобальных температур, но гораздо меньше согласия в том, как именно изменится региональный круговорот воды. Понимание того, как растения реагируют на сухость почвы, критически важно для прогнозирования состояния экосистем и обеспечения выживания растительности.