Jak wyjaśniają Malcolm Bennett i Poonam Mehra z Uniwersytetu w Nottingham, badania nad roślinami to nie tylko próba poznania ich tajemnic, aby zaspokoić ludzką ciekawość. Gra toczy się o znacznie wyższą stawkę: o pewność, że w przyszłości będziemy mogli uprawiać rośliny w świecie kierowanym przez coraz bardziej ekstremalną pogodę powiązaną z postępującymi zmianami klimatu.
Czytaj też: Od ostatniej erupcji minęły 3 tygodnie, a słynny wulkan znów pluje lawą. Zdjęcia ognistej bestii zachwycają
Oczywiście liście, łodygi i inne elementy budulcowe roślin mogą wykorzystywać sygnały z otoczenia, aby dostosować się do panujących warunków. Swoje robią jednak także korzenie. A tworzone przez nie systemy są naprawdę rozległe i mogą obejmować gigantyczne obszary. To za ich sprawą rośliny poszukują wody i składników odżywczych.
Kiedy tego życiodajnego płynu jest za mało, to sytuacja się skomplikuje, ale wcale nie lepiej będzie, gdyby realia się odwróciły. Niestety, zarówno powodzie, jak i susze są coraz częstsze, również na Starym Kontynencie. Wzrost nieregularności wzorców opadów sprawia, że naukowcy próbują lepiej zrozumieć, jak rośliny mogą się na to przygotować. I my, rzecz jasna, ponieważ bez roślin trudno będzie przetrwać ludzkiej cywilizacji.
Rośliny wykorzystują hormony takie jak auksyna i ABA do sterowania dostępem do wody
Bennett i Mehra prowadzili badania, który wykazały, iż korzenie roślin dostosowują swój kształt, aby zmaksymalizować pobieranie wody. O ile w większości przypadków korzenie rozgałęziają się poziomo, tak proces ten zatrzymuje się, gdy utracą kontakt z wodą (i rusza ponownie, kiedy w zasięgu pojawi się wilgotna gleba). Kluczową rolę w całym tym procederze odgrywa tzw. hydrosygnalizacja.
Umożliwia ona “wyczuwanie” wody, lecz nie dzieje się to przez bezpośredni pomiar poziomu wilgotności, lecz za sprawą wykrywania innych rozpuszczalnych cząsteczek, które poruszają się wraz z wodą w roślinach. Poza tym istotną rolę odgrywa hormon – auksyna. Substancja ta napędza rozgałęzianie, podczas gdy przeciwwagę stanowi dla niej ABA, hormon zapobiegający rozgałęzianiu.
Czytaj też: Ta roślina nie wykorzystuje fotosyntezy. Skąd czerpie więc energię?
ABA powstrzymuje rozgałęzianie się korzeni poprzez zamykanie wszystkich małych porów łączących komórki korzeni – trochę jak drzwi na statku. W ten sposób komórki korzenia zostają odcięte od siebie, a auksyna nie może swobodnie przemieszczać się z wodą, blokując tym samym rozgałęzianie się korzeni. Ten prosty system pozwala korzeniom roślin dostosować swój kształt do lokalnych warunków wodnych. Nazywa się to xerobranching (wymawia się zerobranching). wyjaśniają autorzy badań
Co ciekawe, korzenie pomidora, rzeżuchy, kukurydzy, pszenicy i jęczmienia, choć wywodzą się z różnych warunków glebowych i klimatycznych, reagują na wilgoć w ten sam sposób. Inaczej zachowują się z kolei paprocie. Innymi słowy, gatunki kwitnące lepiej radzą sobie w przystosowywaniu do gwałtownych zmian w zakresie dostępności do wody.