في ظل الحرارة الحارقة في وادي الموت، كاليفورنيا، تستطيع شجيرة صغيرة تعرف باسم عسل أريزونا أن تزدهر في درجات حرارة تزيد عن 120 درجة فهرنهايت (حوالي 50 درجة مئوية). دراسة جديدة تكشف كيف أن النبات، المد والجزر المستطيل، يمكن أن يتحمل في مثل هذه الظروف القاسية، وهي النتائج التي يمكن أن تكون مفيدة في هندسة المحاصيل لتحمل المزيد من الحرارة الشديدة.
من أجل هذه الدراسة، قام العلماء بإعادة خلق الحرارة الشديدة وأشعة الشمس الشديدة في فصول الصيف في وادي الموت في المختبر، حيث قاموا بإخضاع بذور T. مستطيلة الأوراق وغيرها من النباتات إلى الظروف القاسية. ووجدوا أنه بينما توقفت النباتات الصحراوية الأخرى عن النمو، T. مستطيلة الأوراق في الواقع، نما بشكل أسرع، حيث تضاعفت كتلته ثلاث مرات في 10 أيام فقط.
وقالت كارين برادو من جامعة ولاية ميشيغان: “عندما أحضرنا هذه البذور لأول مرة إلى المختبر، كنا نكافح فقط من أجل جعلها تنمو”. “ولكن بمجرد أن تمكنا من محاكاة ظروف وادي الموت في غرف النمو لدينا، انطلقت”.
إلقاء نظرة فاحصة على T. مستطيلة الأوراقسجلت برادو وزملاؤها تغيرات على المستوى الخلوي سمحت للنبات ليس فقط بالحماية من أضرار الحرارة، ولكن أيضًا باستخدام المزيد من ثاني أكسيد الكربون وإنتاج المزيد من الطاقة. وفي غضون أسبوعين، ارتفعت درجة الحرارة المثالية لعملية التمثيل الضوئي إلى 113 درجة فهرنهايت (35 درجة مئوية).
يقول الباحثون T. مستطيلة الأوراق هو النبات الأكثر تحملاً للحرارة الذي تم توثيقه على الإطلاق، ويعتقدون أن النتائج التي توصلوا إليها نُشرت في علم الأحياء الحالييمكن أن يساعد في يوم من الأيام في هندسة المحاصيل التي يمكنها تحمل الحرارة الشديدة التي يغذيها ارتفاع درجات الحرارة بشكل أفضل.
وقال سيونج يون ري من جامعة ولاية ميشيغان: “لقد أمضت النباتات الصحراوية ملايين السنين في حل التحديات التي بدأنا للتو في مواجهتها”. “إذا تمكنا من تعلم كيفية تكرار هذه الآليات في المحاصيل، فقد يؤدي ذلك إلى إحداث تحول في الزراعة في عالم أكثر حرارة.”
أيضا على ييل E360
الإجهاد الحراري هو المحرك الرئيسي لوباء أمراض الكلى في الهند