La fel ca oamenii și animalele, Plantele se confruntă, de asemenea, cu provocarea schimbărilor climatice. Pe măsură ce clima se încălzește și devine mai uscată, plantele caută modalități de a se adapta la aceste noi condiții extreme. O cercetare publicată în Biologia schimbărilor globale de o echipă de la Universitatea din Liverpool și Universitatea Syracuse din Statele Unite, dezvăluie modul în care plantele își modifică ADN-ul pentru a supraviețui într-un mediu în schimbare.
În ultimii 15 ani, cercetătorii au examinat modul în care o serie de specii de plante dintr-o pășune de lângă Buxton, Marea Britanie, răspund la evenimentele meteorologice extreme, cum ar fi secete intense y ploi abundente. Rezultatele au fost surprinzătoare: aceste condiții în schimbare au indus modificări genetice în plante, un fenomen pe care oamenii de știință l-au numit „salvare evolutivă“.
Dr. Raj Whitlock, profesor de ecologie la Institutul de Biologie Integrativă al Universității din Liverpool, a subliniat faptul că plantele pot prezenta modificări în diversitate genetică Într-o perioadă atât de scurtă, aceasta este o descoperire uluitoare, având în vedere că, în mod normal, se crede că plantele necesită mult mai mult timp pentru a se adapta la variațiile climatice. Acest lucru ar putea explica capacitatea speciilor studiate de a se dezvolta în condiții de mediu solicitante. În acest context, este important să înțelegem modul în care plantele se adaptează la schimbările climatice.
Cercetarea a fost efectuată în Laboratorul Buxton de impact asupra schimbărilor climatice (BCCIL), unde clima a fost manipulată experimental din 1993 pentru a observa modul în care plantele răspund la astfel de schimbări.
În ciuda descoperirilor fascinante, Schimbările climatice rămân o provocare formidabilă pentru majoritatea speciilor de plante din lume. Toate trebuie să se adapteze unui climat în continuă schimbare. Plantele, deoarece se confruntă cu creșterea temperaturii, salinității, secetelor prelungite și altor stresuri, folosesc o varietate de mecanisme pentru a le asigura supraviețuirea, fapt care poate fi observat și în ecosistemele mediteraneene, care sunt deosebit de vulnerabile.
Mecanismele pe care plantele le folosesc pentru a se adapta includ modificări în creșterea și metabolismul lor, reglarea stomate, porii care permit schimbul de gaze și apă și modificări ale expresiei genelor care codifică proteine protectoare și antioxidante. Fiecare dintre aceste mecanisme are un efect specific asupra funcțiilor vitale ale plantelor și este crucial pentru supraviețuirea lor în condiții nefavorabile.
Recent, au fost identificate următoarele: Factori DOF de ciclism (CDF), un grup de factori de transcripție esențiali care reglează răspunsurile plantelor la diferite condiții de stres abiotic. Acești factori modulează aspecte fundamentale, cum ar fi timpul de înflorire și creșterea rădăcinilor, precum și toleranța la diferite tipuri de stres ambiental. Cercetări recente sugerează că funcțiile CDF sunt conservate la alte specii, inclusiv la culturile de interes agricol. Acest lucru este esențial pentru a înțelege adaptarea plantelor la schimbările climatice.
Adaptarea la stresul mediului
Plantele sunt supuse unei serii de stresuri de mediu care au crescut în frecvență și intensitate din cauza schimbărilor climatice. The secetă, de exemplu, este unul dintre factorii care influențează cel mai mult creșterea plantelor. Când condițiile de secetă sunt severe, plantele trebuie să-și închidă stomatele pentru a reduce pierderile de apă, ceea ce, la rândul său, le limitează capacitatea de fotosinteză.
Închiderea stomatică, totuși, poate fi dăunătoare dacă temperaturile sunt ridicate. Un studiu recent a identificat un mecanism molecular care controlează deschiderea și închiderea stomatelor, ajutând plantele să echilibreze transpirația și conservarea apei. Acest sistem de semnalizare este vital pentru plantele care se confruntă cu condiții extreme și le permite să răspundă rapid și eficient la schimbările din mediul lor. Pentru a afla mai multe despre cum supraviețuiesc plantele în condiții dure, puteți consulta articolul nostru despre supraviețuirea plantelor în deșert.
În plus, atunci când plantele suferă stres, memorie epigenetică le permite să-și amintească aceste condiții și să reacționeze mai eficient în viitor. Această memorie poate fi transmisă urmașilor, crescând șansele de supraviețuire într-un mediu în schimbare. Studii recente au arătat că copacii își pot aminti episoadele de căldură sau secetă din trecut, ceea ce le influențează capacitatea de a face față noilor perioade de stres.
Plantele folosesc mai multe mecanisme biochimice și fiziologice pentru a-și menține creșterea și a-și proteja integritatea celulară împotriva condițiilor nefavorabile. Aceste mecanisme sunt de obicei organizate de un set extins de gene de răspuns la stres și de rețele complexe de factori de transcripție. Cercetările au arătat că concentrațiile de hormoni vegetali, cum ar fi acidul abscisic și acidul salicilic, sunt esențiale în reglarea acestor răspunsuri adaptative, permițând plantelor să răspundă în timp real la schimbările de mediu care le afectează.
Înțelegerea modului în care plantele se adaptează la schimbările climatice este, de asemenea, esențială pentru dezvoltarea strategiilor care să le asigure supraviețuirea pe termen lung și să îmbunătățească producția agricolă. Noile soiuri de culturi trebuie să fie mai rezistente la condițiile meteorologice extreme pentru a asigura securitatea alimentară în viitor, așa cum se discută în articolul despre Agricultura de conservare ca practică împotriva schimbărilor climatice.
Cu toate acestea, adaptarea plantelor nu are loc izolat. El schimbările climatice Ea afectează ecosistemele în ansamblu, care, la rândul său, are un impact asupra diversității și rezistenței speciilor. Prin urmare, este imperativ să se ia în considerare impactul combinat al schimbărilor climatice și al activității umane asupra biodiversității și asupra capacității plantelor de a se adapta la aceste noi provocări.
Plantele au o capacitate remarcabilă de adaptare, dar schimbările rapide ale climei și alți factori reprezintă o amenințare constantă. Este esențial să continuăm cercetarea și înțelegerea modului în care plantele răspund la aceste schimbări și cum le putem ajuta să se adapteze, nu numai pentru supraviețuirea lor, ci și pentru bunăstarea planetei noastre.
