Az új vizsgálat szerint az agávé – azaz a tequila alapanyagát jelentő, Mexikó és az Egyesült Államok délnyugati részén őshonos növény – speciális belső órájának köszönhetően képes éjszaka is lélegezni, és a legszárazabb időjárást is átvészelni. A szakértők bíznak benne, hogy ennek a fordított molekuláris órának köszönhetően képesek lesznek új, szárazságtűrő növényeket fejleszteni, melyek el tudják majd viselni a jövő megváltozott éghajlatát is.
A kutatást a Newcastle Egyetem valamint az Oak Ridge Nemzeti Laboratórium tudósai vezették. A tanulmány az első olyan munka, melyben sikerült leírni, hogy az agávé milyen mechanizmusnak köszönhetően tartja zárva nappal a légzőpórusait, ezzel minimálisra csökkentve a folyadékveszteségét.
A legtöbb növény épp fordítva működik: a gázcsere fontosabb szakasza nappal folyik. Ekkor zajlik ugyanis a fotoszintézis a felszívott szén-dioxid és a napfény segítségével. A nappali aktivitás persze azt is jelenti, hogy ezen növények víztartaléka gyorsabban apad.
Anne Borland, a Newcastle Egyetem kutatója és a tanulmány társszerzője szerint a fotoszintézishez a szén-dioxid és a napfény mellett vízre is szükség van, a növények többsége ezért nappal nyitva tartja a gázcsere-nyílásait, éjszaka viszont általában becsukja ezeket. Egy forró környezetben élő növény számára ez végzetes lenne, hiszen a melegben a nyitott légzőpórusokon át hatalmas mennyiségű folyadék távozna.
A CAM-anyagcseréjű (azaz crassulacean acid metabolism) növényeknek – mint amilyen az agávé is – számtalan olyan génje van, melyek a gázcsere-nyílásokat szabályozzák, ennek köszönhetően ezen élőlények légzése éppen fordítva, azaz éjszaka aktívabb.
Az agávékban a fotoszintézis ugyanúgy nappal zajlik, az éjszaka során felvett és később elraktározott szén-dioxid segítségével. Ha a tudósoknak sikerülne az agávék ezen képességét más növényekbe átültetni, azzal új típusú szárazságtűrő haszonnövényeket és bioüzemanyag alapanyagokat lehetne kifejleszteni.
A CAM-jelenséget még 1950-ben írták, szintén a Newcastle Egyetem szakértői – azóta a tudósok megállapították, hogy a növényfajok 7 százaléka működik efféle anyagcserével. A kutatók már korábban is felismerték, hogy a CAM-ban hatalmas lehetőségek vannak: a speciális fotoszintézist eredményező géneket más növényekbe ültetve sokkal ellenállóbb fajokat lehetne létrehozni.
Ehhez azonban először arra volt szükség, hogy a kutatók szekvenálják az agávé génjeit és fehérjéit, felfedve az anyagcserét irányító folyamatokat. A vizsgálat során a tudósok arra jutottak, hogy bár az agávé genetikája sokban hasonlít a klasszikus fotoszintézist használó élőlényekére, bizonyos génjei egészen más időszakban aktívak.
Borland csapata bízik benne, hogy a felfedezésnek köszönhetően idővel megnyílik az út az új típusú, a változó éghajlathoz alkalmazkodó növények termesztése előtt.
(Via: Newcastle University)
