فيديو مذهل يظهر النباتات “تتنفس” بتفاصيل عن قرب

انها لقطات لالتقاط الأنفاس.

يظهر مقطع فيديو جديد مذهل النباتات “تتنفس” في الوقت الفعلي – ويمكن أن يكون للقطات آثار هائلة على كيفية إطعام المزارعين للعالم في المستقبل.

تم التقاط مقطع الفيديو عن قرب بواسطة علماء الأحياء في جامعة كاليفورنيا سان دييغو أثناء بحث تموله مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية.

أثناء تصوير النباتات ، اكتشف علماء الأحياء كيف تستخدم النباتات ثغورها – فتحات صغيرة تُعرف باسم “أفواهها” – لتوجيه تنفسها لثاني أكسيد الكربون.

إن معرفة كيفية استخدام النباتات لثغورها للفتح والإغلاق استجابة لتغير مستويات ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يسمح للعلماء بإنتاج محاصيل قوية بما يكفي لبيئة متغيرة ، وفقًا للمتحدث باسم مؤسسة العلوم الوطنية ، جاريد داشوف.

وقال: “يأمل الباحثون أن يؤدي تسخير هذه الآلية إلى هندسة مستقبلية لكفاءة استخدام مياه النبات وتناول الكربون ، وهو أمر بالغ الأهمية مع استمرار زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي”. خدمة أخبار الجنوب الغربي.

وأوضح داشوف: “عندما تكون الثغور مفتوحة ، يتعرض الجزء الداخلي من النبات للعناصر ، ويضيع الماء من النبات في الهواء المحيط ، مما قد يجفها”. “لذلك ، يجب على النباتات موازنة امتصاص ثاني أكسيد الكربون مع فقدان بخار الماء من خلال التحكم في المدة التي تظل فيها الثغور مفتوحة.”

وأضاف قائد البحث جوليان شرودر: “الاستجابة للتغيرات أمر بالغ الأهمية لنمو النبات وتنظم مدى كفاءة المصنع في استخدام المياه ، وهو أمر مهم لأننا نرى زيادة الجفاف وارتفاع درجات الحرارة”.

مع تغير المناخ ، يزداد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ودرجة الحرارة ، مما يؤثر على التوازن بين دخول ثاني أكسيد الكربون وفقدان بخار الماء من خلال الثغور.

إذا لم تتمكن النباتات ، خاصة المحاصيل مثل القمح والأرز والذرة ، من تحقيق توازن جديد ، فإنها تخاطر بالجفاف ، ويخاطر المزارعون بفقدان الإنتاج القيّم ، ويخاطر المزيد من الناس في جميع أنحاء العالم بالجوع.

صرح داشوف: “لقد فهم العلماء منذ فترة طويلة الثغور والتوازن بين تناول ثاني أكسيد الكربون وفقدان الماء”. “لكن ما لم يعرفوه حتى الآن هو كيف تستشعر النباتات ثاني أكسيد الكربون للإشارة إلى فتح وإغلاق الثغور استجابة لتغير مستويات ثاني أكسيد الكربون.”

“إن معرفة هذا سيمكن الباحثين الآن من تعديل تلك الإشارات – حتى تتمكن النباتات من تحقيق التوازن الصحيح بين امتصاص ثاني أكسيد الكربون مقابل فقدان المياه – والسماح للعلماء ومربي النباتات بإنتاج محاصيل قوية بما يكفي لبيئة المستقبل.”

وأضاف داشوف أن الباحثين متحمسون للغاية لنتائجهم لدرجة أنهم قدموا الآن براءة اختراع ويفحصون طرق ترجمة نتائجهم إلى أدوات لمربي المحاصيل والمزارعين.

قال ريتشارد سير ، مدير برنامج المؤسسة الوطنية للعلوم ، إن النتائج لا تقل عن كونها تغييرًا للعبة.

وأعلن أن “تحديد كيفية تحكم النباتات في ثغورها في ظل تغير مستويات ثاني أكسيد الكربون يخلق نوعًا مختلفًا من الانفتاح – واحد إلى طرق جديدة للبحث وإمكانيات لمواجهة التحديات المجتمعية”.