4006
Біологи з Віденського університету пояснили механізм, який дозволяє тропічним деревам роду клузія економити воду в умовах спеки та нестабільної вологості. Рослини здатні частково переносити поглинання вуглекислого газу на ніч, коли температура нижча й випаровування слабше.
Більшість рослин відкриває продихи на листках удень, одночасно поглинаючи CO₂ для фотосинтезу й втрачаючи воду. У сухому середовищі це створює серйозну проблему: що довше продихи відкриті, то більше вологи йде в атмосферу.
Клузії використовують гнучкіший варіант фотосинтезу, близький до CAM-метаболізму. Уночі вони можуть відкривати продихи, забирати CO₂ і тимчасово зберігати його в клітинах у формі органічних кислот.
Вдень продихи залишаються закритішими, а запасений вуглекислий газ вивільняється всередині листка й використовується в реакціях фотосинтезу. Так рослина отримує потрібний вуглець, але втрачає значно менше води.
Особливість клузій полягає в тому, що вони можуть перемикатися між різними режимами залежно від умов. За достатньої вологості рослина поводиться більш «звичайно», а під час посухи активніше переходить на нічне поглинання CO₂.
Дослідники вивчали, як саме змінюються ферменти, обмін органічних кислот і робота продихів протягом доби. Це дозволило детально описати систему, яку ботаніки спостерігали вже давно, але не повністю розуміли на молекулярному рівні.
Такий механізм є прикладом того, наскільки пластичним може бути фотосинтез. Рослини не завжди використовують один фіксований біохімічний шлях, а здатні перебудовувати метаболізм відповідно до температури й доступності води.
Для тропічних лісів це особливо важливо, адже зміна клімату може робити посухи довшими й частішими. Види, здатні гнучко економити воду, можуть отримати перевагу перед менш адаптивними рослинами.
Науковці також цікавляться можливістю використати подібні механізми в сільському господарстві. Якщо вдасться краще зрозуміти генетичний контроль CAM-подібного фотосинтезу, теоретично можна створювати культури з вищою стійкістю до посухи.
Клузії таким чином демонструють, що навіть знайомий процес фотосинтезу має багато варіантів. Еволюція навчила рослини не лише захоплювати енергію Сонця, а й точно підлаштовувати час газообміну під умови навколишнього середовища.
