Bitkilerin kuru topraktan su çekme yeteneğini ne sınırlar?
Bitkilerin kuru topraktan su çekme yeteneğini ne sınırlar? Soru bu Kaliforniya Eyalet ÜniversitesiFullerton bitki biyoloğu H. Jochen Schenk ve işbirlikçileri tarafından desteklenen bir çalışmada ele alındı. Ulusal Bilim Vakfı.
Araştırmacılar, bitkilerin neden en kuru topraklarda işlev göremediğini keşfettiler. Bulgularını bir çalışmada açıklıyorlar yayınlanan içinde Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.
Bitki biyologları ve fizikçiler, araştırmanın önemli olduğunu söylüyor çünkü Güney Kaliforniya’daki kuraklığa dayanıklı bitkilerde ve dünyanın dört bir yanındaki kurak alanlarda büyümenin sınırlarını açıklıyor. Ayrıca sekoya gibi ağaçların boylarının sınırlarını açıklamaya da yardımcı olur.
Schenk, “Etrafımızda, dünyadaki kuraklığa en dayanıklı bitkiler olan ve kemik kurumuş topraktan suyu fiziksel olarak mümkün olanın sınırına kadar çekebilen bitkiler var.” Dedi. “Makalemiz, bu fiziksel sınıra neyin neden olduğunu açıklıyor.”
Negatif basınç veya emme yoluyla bitkiler, bitkinin topraktan suyu çeken hidrolik sistemi olan ksilemdeki suyu alır.
Hoaryleaf ceanothus gibi bazı bitkiler, kökleri aşırı derecede kuru topraktan su çekebildiğinden, dünyadaki herhangi bir bitki için kaydedilen en yüksek emiş gücüne sahiptir.
Schenk, “Bu bitkilerin içindeki su molekülleri gerilir ve normalde su molekülleri birbirine çok iyi yapıştığı için parçalanmaz” dedi. “Ancak, sudaki lipit çift katmanları o kadar yapışkan değil, bu nedenle çok yüksek emişte ayrılmaya başlıyorlar ve çalışmamız bunu buldu.”
Bu lipitler (bitki özündeki suda çözünmeyen doğal maddeler) birbirinden ayrıldıkça, ksilemdeki boşluklar su hareketini engelleyen gaz kabarcıklarına dönüşür.
NSF’nin Bilimler Bölümü’nde program direktörü olan Irwin Forseth, “Bu çalışma, biyolojide uzun süredir devam eden soruları çözmek için disiplinler arası yaklaşımların gücünün bir örneğidir – bu durumda bitki mimarisi, fizik ve moleküler dinamiğin bilgisayar simülasyonları -” dedi. Bütünleştirici Organizma Sistemleri. “Araştırma, dünya çapında daha kuru topraklarda artışa yol açan çevresel değişikliklere karşı bitki tepkilerini tahmin etmek için de değerlidir.”