Рослини здатні дихати через мініатюрні "роти": вперше вчені зафіксували цей процес.

Дослідники стверджують, що їхній новий інструмент розміром з долоню дає змогу спостерігати за "диханням" рослин у режимі реального часу.

У свіжому дослідженні науковці з Університету Іллінойсу в Урбана-Шампейн розробили компактний інструмент, який отримав назву Stomata In-Sight. Цей пристрій, розміром з долоню, дозволяє спостерігати за дихальними процесами рослин в реальному часі. Крім того, дослідники вважають, що нова технологія може сприяти виявленню генетичних характеристик, які роблять сільськогосподарські культури більш адаптивними до глобальних змін клімату, повідомляє Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Система харчування людства тісно пов'язана з мікроскопічними отворами на листках рослин. Ці маленькі пори, які називаються продихами, грають ключову роль у контролі обсягу вуглекислого газу, що поглинається рослиною, а також викиду кисню та водяної пари.

За словами співавтора дослідження, біолога рослин Ендрю Лікі, важливість глибшого розуміння функціонування продихів не можна переоцінити. Відомо, що певні клітини оточують рослинні пори, змінюючи свій розмір для відкриття та закриття продихів. Проте досі науковці не мають чіткого уявлення про те, як конкретні продихи контролюють процеси надходження та виведення поживних речовин у рослинах.

Для глибшого дослідження цього явища науковці створили інноваційний пристрій під назвою Stomata In-Sight. Цей прилад об'єднує мікроскопічну техніку, систему для вимірювання газового потоку через продихи та алгоритми машинного аналізу зображень. Завдяки цьому, Stomata In-Sight може оцінювати загальну активність тисяч продихів, аналізуючи потоки вуглекислого газу та води.

В процесі свого дослідження науковці розмістили невеличкі фрагменти листя у спеціально контрольованій кліматичній камері, що за розміром нагадує людську долоню, з'єднаної з системою газового обміну. Дослідники мали змогу змінювати умови всередині камери, що дозволяло їм спостерігати, як рослинні продихи реагують на варіації температури, рівня вологості та інших факторів. Мікроскоп, що знаходиться поза камерою, фіксує ці процеси, а автоматизований аналіз допомагає ідентифікувати продихи на отриманих зображеннях, значно прискорюючи процес дослідження.

Розробка нового інструменту зайняла кілька років, але результат виправдав витрачені зусилля. Вчені вже провели випробування системи на листях кукурудзи та інших рослинах. Зібрані дані про продихи також застосували у генної інженерії сорго, що дозволило зменшити споживання води рослиною. Команда змогла виявити гени, які відповідають за щільність продихів на листках сорго, і в результаті отримала рослини з більш вираженими продихами.

Утім, деякі вчені скептично поставилися до відкриття. Наприклад, професор ботаніки Бристольського університету Алістер Гетерінгтон сумнівається, що новий інструмент здатний зробити революцію у вивченні продихів.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що вчені розкрили секрети рослини, яка "не може померти".