A kaliforniai Death Valley, vagyis a Halál-völgy, az egyik legszárazabb és legforróbb hely a Földön, ahol a hőmérséklet gyakran meghaladja az 50 Celsius-fokot (120 Fahrenheit-fok). Ebben az embert próbáló környezetben mégis képes életben maradni egy apró cserje, az Arizona mézédes (Tidestromia oblongifolia), amelynek különleges túlélési képességeit egy új kutatás most részletesen feltárta. Az eredmények nemcsak a természet csodáját mutatják be, hanem ígéretes lehetőségeket rejtenek magukban a jövő mezőgazdasága számára, különösen az extrém hőséggel szembeni ellenálló képesség fejlesztésében.
A kutatás háttere és célja
A Michigan Állami Egyetem kutatói arra vállalkoztak, hogy laboratóriumi körülmények között szimulálják a Death Valley nyári forróságát és erős napsugárzását. A cél az volt, hogy megértsék, miként képesek bizonyos növények túlélni és akár növekedni ilyen szélsőséges környezetben. A vizsgálat során több sivatagi növény magját tették ki ezeknek a megpróbáltatásoknak, különös figyelmet fordítva az Tidestromia oblongifolia-ra.
Lenyűgöző növekedés extrém hőségben
A kísérlet során kiderült, hogy míg más sivatagi növények növekedése leállt vagy jelentősen lassult a magas hőmérséklet hatására, addig az Arizona mézédes magjai meglepően gyorsan fejlődtek. Karine Prado, a kutatás vezetője így nyilatkozott: „Amikor először hoztuk vissza ezeket a magokat a laborba, már az is kihívás volt, hogy egyáltalán csírázzanak. Ám amint sikerült lemásolnunk a Death Valley körülményeit a növekedési kamráinkban, szinte robbanásszerűen fejlődtek.”
Az eredmények szerint mindössze tíz nap alatt a növény tömege háromszorosára nőtt – ez rendkívüli teljesítménynek számít ilyen szélsőséges körülmények között.
Sejtszintű alkalmazkodás: hogyan bírja ki a hőséget?
A kutatók alaposan megvizsgálták az Tidestromia oblongifolia sejtjeiben végbemenő változásokat is. Kiderült, hogy a növény nem csupán védekezik a hő okozta károsodások ellen, hanem aktívan alkalmazkodik is:
- Fokozott szén-dioxid-felhasználás: A növény képes hatékonyabban felvenni és hasznosítani a levegőből érkező szén-dioxidot.
- Nagyobb energia-termelés: Ez az alkalmazkodás lehetővé teszi számára, hogy több energiát állítson elő még extrém hőségben is.
- Megemelkedett fotoszintetikus optimum: Két hét alatt az optimális fotoszintetikus hőmérséklete 35 Celsius-fokra (113 Fahrenheit-fokra) emelkedett – ez jóval magasabb az átlagos növényi értékeknél.
A világ legellenállóbb melegkedvelő növénye
A kutatás eredményei alapján az Arizona mézédes számít minden idők legellenállóbb melegkedvelő növényének. Az ezzel kapcsolatos tanulmányt a neves Current Biology folyóirat publikálta. A tudósok úgy vélik, hogy ezek az eredmények kulcsfontosságúak lehetnek ahhoz, hogy mesterséges úton olyan haszonnövényeket fejlesszenek ki, amelyek képesek lesznek ellenállni az egyre gyakoribbá váló extrém hőségeknek.
Kitekintés: mit tanulhatunk a sivatagi növényektől?
Seung Yon Rhee professzor így fogalmazott: „A sivatagi növények több millió év alatt oldották meg azokat a kihívásokat, amelyekkel mi csak most kezdünk szembenézni. Ha sikerül megtanulnunk és lemásolnunk ezeket az alkalmazkodási mechanizmusokat haszonnövényeink esetében, forradalmasíthatjuk a mezőgazdaságot egy egyre forróbb világban.”
Záró gondolatok
Az Arizona mézédes példája rávilágít arra, hogy még a legkegyetlenebb természeti körülmények között is léteznek életképes megoldások. A tudományos kutatások révén ezekből az adaptációkból meríthetünk inspirációt ahhoz, hogy fenntarthatóbbá tegyük élelmiszertermelésünket és felkészüljünk bolygónk klímaváltozásának kihívásaira.
További érdekes olvasnivaló: A Yale E360 cikke szerint például India vesebetegség járványának egyik fő oka is a hőstressz – így láthatjuk, milyen széleskörű hatása van bolygónk emelkedő hőmérsékletének.
Forrás: https://e360.yale.edu/digest/death-valley-shrub-heat-resistant-crops
