Tako kot ljudje in živali, Tudi rastline se soočajo z izzivom podnebnih sprememb. Ko se podnebje segreva in postaja bolj suho, rastline iščejo načine, kako se prilagoditi tem novim ekstremnim razmeram. A raziskavo, objavljeno v Biologija globalnih sprememb skupina z Univerze v Liverpoolu in Univerze Syracuse v Združenih državah razkriva, kako rastline spreminjajo svojo DNK, da preživijo v spreminjajočem se okolju.
Zadnjih 15 let so raziskovalci proučevali, kako se vrsta rastlinskih vrst na travnikih v bližini Buxtona v Veliki Britaniji odziva na ekstremne vremenske dogodke, kot je npr. intenzivne suše y močne padavine. Rezultati so bili presenetljivi: ti spreminjajoči se pogoji so povzročili genetske spremembe v rastlinah, pojav, ki so ga znanstveniki poimenovali "evolucijsko reševanje".
Dr Raj Whitlock, profesor ekologije na Inštitutu za integrativno biologijo Univerze v Liverpoolu, je poudaril dejstvo, da lahko rastline pokažejo spremembe v svojem genetska raznolikost V tako kratkem obdobju je to osupljivo odkritje, glede na to, da rastline običajno potrebujejo veliko več časa, da se prilagodijo podnebnim spremembam. To bi lahko pojasnilo sposobnost proučevane vrste, da uspeva v zahtevnih okoljskih razmerah. V tem kontekstu je pomembno razumeti, kako se rastline prilagajajo podnebnim spremembam.
Raziskava je bila izvedena v Buxton Laboratorij za vplive podnebnih sprememb (BCCIL), kjer od leta 1993 eksperimentalno manipulirajo s podnebjem, da bi opazovali, kako se rastline odzivajo na takšne spremembe.
Kljub zanimivim ugotovitvam, Podnebne spremembe ostajajo velik izziv za večino rastlinskih vrst na svetu. Vsi se morajo prilagajati podnebju, ki se nenehno spreminja. Rastline, ko se soočajo z naraščajočimi temperaturami, slanostjo, dolgotrajnimi sušami in drugimi obremenitvami, uporabljajo različne mehanizme, da zagotovijo svoje preživetje, kar lahko opazimo tudi v sredozemskih ekosistemih, ki so še posebej ranljivi.
Mehanizmi, ki jih rastline uporabljajo za prilagajanje, vključujejo spremembe v njihovi rasti in metabolizmu, regulaciji stomata, pore, ki omogočajo izmenjavo plinov in vode, in spremembe v izražanju genov, ki kodirajo zaščitne in antioksidativne beljakovine. Vsak od teh mehanizmov ima poseben učinek na vitalne funkcije rastlin in je ključen za njihovo preživetje v neugodnih razmerah.
Pred kratkim je bilo ugotovljeno naslednje: Kolesarski faktorji DOF (CDF), skupina bistvenih transkripcijskih faktorjev, ki uravnavajo odzive rastlin na različne pogoje abiotskega stresa. Ti dejavniki spreminjajo temeljne vidike, kot sta čas cvetenja in rast korenin, ter toleranco na različne vrste okoljskega stresa. Nedavne raziskave kažejo, da so funkcije CDF ohranjene pri drugih vrstah, vključno s kmetijskimi pridelki. To je bistveno za razumevanje prilagajanje rastlin podnebnim spremembam.
Prilagoditev na okoljski stres
Rastline so podvržene vrsti okoljskih obremenitev, ki so zaradi podnebnih sprememb pogostejše in intenzivnejše. The suša, na primer, je eden od dejavnikov, ki najbolj vpliva na rast rastlin. Ko so sušne razmere hude, morajo rastline zapreti želodce, da zmanjšajo izgubo vode, kar posledično omejuje njihovo sposobnost fotosinteze.
Zapiranje stomatov pa je lahko škodljivo, če so temperature visoke. Nedavna študija je odkrila molekularni mehanizem, ki nadzoruje odpiranje in zapiranje stomatov, kar pomaga rastlinam uravnovesiti transpiracijo in ohranjanje vode. Ta signalni sistem je ključen za rastline, ki se soočajo z ekstremnimi pogoji, in jim omogoča, da se hitro in učinkovito odzovejo na spremembe v svojem okolju. Če želite izvedeti več o tem, kako rastline preživijo v težkih razmerah, si lahko ogledate naš članek o preživetje rastlin v puščavi.
Poleg tega, ko rastline doživijo stres, epigenetski spomin omogoča, da si zapomnijo ta stanja in se v prihodnosti učinkoviteje odzovejo. Ta spomin se lahko prenese na potomce, kar poveča možnost preživetja v spreminjajočem se okolju. Nedavne študije so pokazale, da se drevesa lahko spomnijo preteklih epizod vročine ali suše, kar vpliva na njihovo sposobnost obvladovanja novih obdobij stresa.
Rastline uporabljajo več biokemičnih in fizioloških mehanizmov za ohranjanje njihove rasti in zaščito njihove celične celovitosti pred neugodnimi pogoji. Ti mehanizmi so običajno organizirani z obsežnim nizom genov za odziv na stres in kompleksnimi mrežami transkripcijskih faktorjev. Raziskave so pokazale, da so koncentracije rastlinskih hormonov, kot sta abscizinska kislina in salicilna kislina, ključne pri uravnavanju teh prilagoditvenih odzivov, kar rastlinam omogoča, da se v realnem času odzovejo na okoljske spremembe, ki vplivajo nanje.
Razumevanje, kako se rastline prilagajajo podnebnim spremembam, je prav tako bistveno za razvoj strategij za zagotovitev njihovega dolgoročnega preživetja in izboljšanje kmetijske proizvodnje. Nove sorte poljščin morajo biti bolj odporne na ekstremne vremenske razmere, da zagotovijo prehransko varnost v prihodnosti, kot je razloženo v članku o Ohranjevalno kmetijstvo kot praksa proti podnebnim spremembam.
Vendar se prilagoditev rastlin ne zgodi sama. On podnebne spremembe Vpliva na ekosisteme kot celoto, kar posledično vpliva na raznolikost vrst in odpornost. Zato je nujno upoštevati skupni vpliv podnebnih sprememb in človekove dejavnosti na biotsko raznovrstnost in sposobnost rastlin, da se prilagodijo tem novim izzivom.
Rastline imajo izjemno sposobnost prilagajanja, vendar so hitre spremembe podnebja in drugih dejavnikov stalna grožnja. Bistveno je, da nadaljujemo z raziskovanjem in razumevanjem, kako se rastline odzivajo na te spremembe in kako jim lahko pomagamo pri prilagajanju, ne le za njihovo preživetje, ampak tudi za dobrobit našega planeta.
