Международная группа ученых под руководством Университета Балеарских островов опровергла одно из фундаментальных положений ботаники, касающееся механизмов адаптации растений к жизни на суше. Исследование, опубликованное в научном журнале «New Phytologist», доказывает, что мхи способны активно регулировать испарение воды, несмотря на отсутствие у них функциональных устьиц – специализированных пор, которые на протяжении десятилетий считались единственным инструментом контроля водного баланса.
До сих пор в физиологии растений господствовала теория, согласно которой способность контролировать транспирацию появилась в процессе эволюции только у более сложных сосудистых растений. Предполагалось, что древнейшие наземные организмы, к которым относятся мохообразные, теряют влагу исключительно пассивным образом, полностью завися от влажности окружающей среды. Новые данные заставляют пересмотреть эти представления и указывают на то, что механизмы защиты от обезвоживания сформировались на сотни миллионов лет раньше, чем принято считать.
В ходе экспериментов исследователи из Испании, Великобритании и США проанализировали поведение 16 видов мхов в условиях контролируемой дегидратации. Физиологические реакции, зафиксированные у подопытных образцов, исключают гипотезу о пассивном испарении влаги. Авторы работы пришли к выводу, что у мхов существуют альтернативные, пока не изученные биохимические или структурные механизмы модуляции транспирации.
По мнению авторов исследования, сделанное открытие потребует пересмотра методологии множества классических научных работ в области газообмена растений. Ранее любые колебания уровня испарения автоматически списывались на работу устьиц. Теперь же ученым придется учитывать иные пути регуляции водного обмена, что может повлиять на точность климатических моделей и оценку состояния лесных экосистем.
Практическая ценность работы заключается в возможности использования выявленных механизмов для адаптации сельского хозяйства к глобальному потеплению. В условиях учащающихся засух понимание того, как простейшие организмы эффективно удерживают влагу без сложных клеточных структур, может помочь в создании новых засухоустойчивых сортов культурных растений. Руководитель исследования Алисия Перера Кастро из Университета Балеарских островов отметила, что изучение альтернативных каналов устойчивости к дефициту воды дает принципиально новые инструменты для борьбы с последствиями климатического кризиса.
