Az élet, az élőlények fantasztikus módon tudnak alkalmazkodni a változó környezethez, az új kihívásokhoz. Egy nemzetközi kutatócsoport a gyökerek tömörödött talajhoz való alkalmazkodóképességét vizsgálta. De mire jutottak?
Az ember jelentősen befolyásolja a környezetet, ennek hatásához rendkívüli módon alkalmazkodnak az élőlények. A Sanghaji Jiao Tong Egyetem, a Nottinghami Egyetem, az Universidad Argentina de la Empresa, a Nemzeti Fejlett Ipari Tudományos és Technológiai Intézet, a Zhejiang Egyetem, a Duke Egyetem, a Ludwig Maximilian Egyetem és a Koppenhágai Egyetem kutatói a gyökerek tömörödött talajhoz való alkalmazkodását vizsgálták, eredményeiket a Nature-ben publikálták.
A talaj tömörödése világszerte egyre komolyabb kihívást jelent. A modern mezőgazdaságban használt nehéz gépek nagy mértékben tömörítik a talajt. A növények gyökereinek ezekben a tömörödött talajokban kell utat találniuk. Sok helyen a problémát súlyosbítja a klímaváltozással összefüggő aszály.
A növények képesek alkalmazkodni ezekhez a körülményekhez. Amikor a talaj tömörré válik, akkor a gyökereik megvastagodásával reagálnak. Azonban eddig nem volt világos, hogy ezt hogyan érik el.
A gyökerek átalakulása tömörödött talajban
Amikor a talaj tömörödik, az etilén növényi hormon felhalmozódik a gyökerekben, ami megváltoztatja a gyökér szerkezetét, csökken a sejtfalakban a cellulóz mennyisége, ez vékonyabbá és rugalmasabbá teszi a sejtfalakat. Ez lehetővé teszi a sejtek duzzadását és a gyökér tágulását. Eközben az epidermisz vastagabbá és erősebbé válik. A rugalmas sejtek és az erős epidermisz kombinációja segít a gyökereknek áttörni a kemény talajt.
Egy alapvető mérnöki elvnek megfelelően változik a gyökér: minél nagyobb egy cső átmérője és minél erősebb a külső fala, annál jobban ellenáll a deformálódásnak, ha tömör anyagba hatol be. Így a gyökér ékként fúródik a talajba.
Ez a tudás hogyan lehet a hasznunkra?
A kutatók a rizsen és Arabidobsison végzett vizsgálat során megállapították többek között azt is, hogy melyik az a fehérje, amelynek szintje befolyásolja, hogy a gyökér mennyire tud a talajba hatolni. Ennek ismerete a nemesítési munkába új utat nyithat. Olyan új fajtákat hozhatnak létre a nemesítők, amelyek gyökérzete könnyebben, hatékonyabban hatol be a talajba, ezzel javítva annak szerkezetét is.
Hosszú távon a nemesítési munka olyan növények kifejlesztéséhez vezethet, amelyek jobban tolerálják a tömörödött talajviszonyokat és a szárazságot.
Képek forrása: pixabay.com
