Медицинская визуализация помогает диагностировать больные деревья
Доктор Брендан Чоат из Института окружающей среды Хоксбери применяет передовые методы визуализации, обычно используемые для пациентов-людей, чтобы понять, как растения справляются с сильными засухами и как быстро восстанавливаются разные виды.
Используя неинвазивные методы визуализации, обычные для больниц, такие как КТ и МРТ, доктор Чоат успешно сканировал ветви деревьев, чтобы исследовать влияние засух на транспортировку воды в растениях. Исследование проводилось в Центре биомедицинской визуализации Университета в Кэмпбеллтауне.
Исследование, опубликованное в Journal of Plant Physiology, показывает, как эти передовые медицинские методы позволяют визуализировать растения с беспрецедентным разрешением и в разных временных масштабах.
«Традиционно исследователи, изучавшие здоровье деревьев, были вынуждены использовать косвенные методы, подверженные неточностям, например, удаляли ветви и раскручивали их в центрифугах», — говорит доктор Чоат.
«Это исследование показывает, что мы можем быть гораздо увереннее в результатах, если возьмём передовые технологии визуализации, которые сейчас используются для пациентов в больницах, и применим их к растениям для мониторинга их здоровья. Это открывает новое окно в понимание реакции растений на стрессы окружающей среды».
Ещё больший потенциал для открытий предоставляют мощные установки, такие как Австралийский синхротрон. Доктор Чоат сейчас работает с учёными на линии Imaging and Medical Beamline Австралийского синхротрона, чтобы улучшить понимание того, как растения выживают и восстанавливаются после засухи.
Когда деревья испытывают стресс из-за уменьшения количества осадков и повышения температуры, в них образуются крошечные пузырьки воздуха, которые мешают растениям транспортировать воду из почвы через стволы. Эти пузырьки, называемые эмболиями, сейчас признаны во всём мире одной из главных причин гибели растений во время засух.
«Засухи опустошительны для фермеров и могут вызывать экологические катастрофы, такие как усыхание лесов, которое мы наблюдали в Тасмании в начале 2013 года и в тропических лесах Амазонии после долгосрочного сокращения количества осадков», — говорит доктор Чоат.
«Используя передовые методы визуализации, мы теперь можем точно определять здоровье деревьев и растений, находящихся под угрозой, и принимать более эффективные меры для защиты ключевых сельскохозяйственных культур и экологически важных видов».
«В перспективе этот прорыв увеличит объём информации, доступной фермерам для принятия дорогостоящих решений относительно сельскохозяйственных культур, а также будет способствовать разработке более засухоустойчивых сортов растений».