Som mennesker og dyr, Planter møter også utfordringen med klimaendringer. Når klimaet varmes opp og blir tørrere, leter planter etter måter å tilpasse seg disse nye ekstreme forholdene. EN forskning publisert i Global Change Biology av et team fra University of Liverpool og Syracuse University i USA, avslører hvordan planter modifiserer sitt DNA for å overleve i et miljø i endring.
De siste 15 årene har forskere undersøkt hvordan en rekke plantearter i en gressmark nær Buxton, Storbritannia, reagerer på ekstreme værhendelser, som f.eks. intens tørke y kraftig nedbør. Resultatene var overraskende: disse skiftende forholdene har indusert genetiske endringer i plantene, et fenomen som forskere har kalt "evolusjonær redning".
Dr Raj Whitlock, professor i økologi ved University of Liverpools Institute of Integrative Biology, fremhevet det faktum at planter kan vise endringer i deres genetisk mangfold I en så kort periode er dette en forbløffende oppdagelse, gitt at planter normalt antas å kreve mye lengre tid for å tilpasse seg klimatiske variasjoner. Dette kan forklare den studerte artens evne til å trives under krevende miljøforhold. I denne sammenheng er det viktig å forstå hvordan planter tilpasser seg klimaendringer.
Forskningen ble utført i Buxton Climate Change Impacts Laboratory (BCCIL), hvor klima har blitt eksperimentelt manipulert siden 1993 for å observere hvordan planter reagerer på slike endringer.
Til tross for de fascinerende funnene, Klimaendringene er fortsatt en formidabel utfordring for de fleste plantearter i verden. Alle må tilpasse seg et klima som er i stadig endring. Planter, når de møter stigende temperaturer, saltholdighet, langvarig tørke og andre påkjenninger, bruker en rekke mekanismer for å sikre deres overlevelse, et faktum som også kan observeres i Middelhavets økosystemer, som er spesielt sårbare.
Mekanismene som planter bruker for å tilpasse seg inkluderer modifikasjoner i deres vekst og metabolisme, regulering av stomata, porene som tillater utveksling av gasser og vann, og endringer i uttrykket av gener som koder for beskyttende og antioksidantproteiner. Hver av disse mekanismene har en spesifikk effekt på plantenes vitale funksjoner og er avgjørende for deres overlevelse under ugunstige forhold.
Nylig har følgende blitt identifisert: Sykkel DOF-faktorer (CDF-er), en gruppe essensielle transkripsjonsfaktorer som regulerer planteresponser på ulike abiotiske stressforhold. Disse faktorene modulerer grunnleggende aspekter som blomstringstid og rotvekst, samt toleranse for ulike typer miljøstress. Nyere forskning tyder på at funksjonene til CDF-er er bevart i andre arter, inkludert avlinger av landbruksinteresse. Dette er viktig for å forstå plantetilpasning til klimaendringer.
Tilpasning til miljøbelastning
Planter er utsatt for en rekke miljøpåkjenninger som har økt i frekvens og intensitet på grunn av klimaendringer. De tørke, for eksempel, er en av faktorene som påvirker planteveksten mest. Når tørkeforholdene er alvorlige, må plantene lukke stomata for å redusere vanntapet, som igjen begrenser deres evne til å fotosyntetisere.
Stomatal lukking kan imidlertid være skadelig hvis temperaturen er høy. En fersk studie har identifisert en molekylær mekanisme som kontrollerer åpning og lukking av stomata, og hjelper planter med å balansere transpirasjon og vannbevaring. Dette signalsystemet er avgjørende for planter som står overfor ekstreme forhold og lar dem reagere raskt og effektivt på endringer i miljøet. For å lære mer om hvordan planter overlever under tøffe forhold, kan du sjekke artikkelen vår om overlevelsen av planter i ørkenen.
Videre, når planter opplever stress, epigenetisk hukommelse lar dem huske disse forholdene og reagere mer effektivt i fremtiden. Dette minnet kan overføres til avkom, noe som øker sjansen for å overleve i et miljø i endring. Nyere studier har vist at trær kan huske tidligere varme- eller tørkeepisoder, noe som påvirker deres evne til å takle nye perioder med stress.
Planter bruker flere biokjemiske og fysiologiske mekanismer å opprettholde deres vekst og beskytte deres cellulære integritet mot ugunstige forhold. Disse mekanismene er vanligvis organisert av et omfattende sett med stressresponsgener og komplekse nettverk av transkripsjonsfaktorer. Forskning har vist at konsentrasjoner av plantehormoner, som abscisinsyre og salisylsyre, er avgjørende for å regulere disse adaptive responsene, slik at planter kan reagere i sanntid på miljøendringer som påvirker dem.
Å forstå hvordan planter tilpasser seg klimaendringer er også avgjørende for å utvikle strategier for å sikre deres langsiktige overlevelse og forbedre landbruksproduksjonen. Nye avlingssorter må være mer motstandsdyktige mot ekstreme værforhold for å sikre matsikkerhet i fremtiden, som omtalt i artikkelen om Bevarende landbruk som en praksis mot klimaendringer.
Plantetilpasning skjer imidlertid ikke isolert. Han klimaendringer Det påvirker økosystemene som helhet, noe som igjen påvirker artsmangfoldet og motstandskraften. Derfor er det viktig å vurdere den kombinerte effekten av klimaendringer og menneskelig aktivitet på biologisk mangfold og på plantenes evne til å tilpasse seg disse nye utfordringene.
Planter har en bemerkelsesverdig evne til tilpasning, men raske endringer i klima og andre faktorer er en konstant trussel. Det er viktig å fortsette å undersøke og forstå hvordan planter reagerer på disse endringene, og hvordan vi kan hjelpe dem med å tilpasse seg, ikke bare for deres overlevelse, men også for planetens velvære.
