نتایج تحقیقات منتشرشده در سایت ارث نشان داد، با تغییرات آب‌وهوایی ممکن است برخی از گیاهان، بزرگتر شوند، در حالی که برخی دیگر برای حفظ فرآیندهای طبیعی خود تلاش کنند. محققان معتقدند که درک این تغییرات برای پیش‌بینی عملکرد کشاورزی آینده و ثبات اکوسیستم ضروری است.

محققان آزمایشگاه تحقیقاتی گیاهی دانشگاه ایالتی میشیگان (MSU-DOE)، چگونگی واکنش متابولیسم گیاه به شرایط نور زیاد و دی‌اکسیدکربن بالا (HLHC) را مورد بررسی قرار دادند. یافته‌های آنان نشان می‌دهد که گیاهان در این شرایط فتوسنتز بیشتری دارند که می‌تواند منجر به رشد گیاهان بزرگ‌تر و محصول بیشتر شود، اما با این فرآیند، گیاهان، کربن که جزو کلیدی برای تولید غذاست را از دست می‌دهند. در واقع، این نتایج پیچیدگی واکنش گیاهان به تغییرات محیطی را برجسته کرده است.

دانشمندان پیش‌بینی کردند که دو تغییر عمده محیطی بر متابولیسم گیاهان تاثیر می‌گذارد. اول اینکه، سطح دی‌اکسیدکربن اتمسفر به افزایش خود ادامه خواهد داد و دوم، تغییر شرایط نوری باعث می‌شود که تابش خورشیدی بیشتری نسبت به دهه‌های گذشته به سطح زمین برسد. این تغییرات بر نحوه رشد گیاهان و پردازش کربن تاثیر می‌گذارد و درک این تاثیرات برای برنامه‌ریزی کشاورزی و زیست‌محیطی آینده بسیار مهم است.

یوان ژو (Yuan Xu)، محقق ارشد این تحقیق گفت: نتایج تحقیقات ما نشان می‌دهد که بررسی فتوسنتز و متابولیسم کربن در گیاهان بسیار مهم است، به‌خصوص، زمانی که بر اساس پیش‌بینی‌ها به شرایط آینده فکر می‌کنیم.

آنان دریافتند که در شرایط آینده، نرخ فتوسنتز افزایش می‌یابد، اما نرخ تنفس نوری بدون تغییر باقی می‌ماند درنتیجه گیاهان می‌توانند ساکارز و نشاسته بیشتری تولید کنند که برای بقا و رشد آنها حیاتی است.

محققان اظهار کردند: بیشتر کربن در فتوسنتز یا تبدیل به نشاسته می‌شود تا بعدها استفاده شود یا تبدیل به ساکارز برای استفاده کنونی خواهد شد.

شگفت‌انگیزترین نتایج تحقیق این بود که کربن اضافی در نور زیاد و دی‌اکسیدکربن بالا به جای ساکارز (افزایش ۴۱ درصد) بیشتر به نشاسته (۷۶ درصد افزایش) تبدیل می‌شود که ممکن است به گیاهان کمک کند تا انعطاف‌پذیرتر شوند زیرا کربن اضافی برای رشد یا دفاع خواهند داشت. گیاهان بزرگتر و افزایش عملکرد محصول می‌تواند از این نرخ بالاتر فتوسنتز ناشی شود، با این حال، چالشی باقی می‌ماند که گیاهان نیز در طول این فرآیند کربن را از دست خواهند داد و کل مواد غذایی موجود را کاهش می‌دهند.

در طول فتوسنتز، گیاهان دی‌اکسیدکربن را از طریق فرآیندی به نام تنفس در نور (RL) آزاد می‌کنند و محققان دریافتند که تنفس در نور در هر دو شرایط فعلی و آینده ثابت باقی می‌ماند و با وجود افزایش فتوسنتز، سرعت انتشار دی‌اکسیدکربن توسط گیاهان از طریق تنفس در نور تغییر نمی‌کند.

نتایج این تحقیق در مجله Scientific Reports منتشر شده است.

انتهای پیام