Растения поднимают воду из глубины, чтобы напоить микробов

Огромные поля полыни на западных землях США представляют собой одну из крупнейших экосистем во всей Северной Америке. Длинные холодные зимы и жаркое, сухое лето сказываются на характеристиках этой экосистемы, которая приспособилась к абсолютной сухой почве во время засух.

Новое исследование, опубликованное на этой неделе учеными из Лаборатории морской биологии, проливает свет на то, как растениям в пустыне удается получать питательные вещества даже в самую сухую пору.

Последние девять лет Зоя Кардон и Джон Старк из Университета Юты изучали сезонный рост пустынной полыни (Artemisia desertorum) в степях на севере Юты. В таких условиях корням полыни приходится добывать себе влагу из самых нижних слоев почвы при экстремально сухих верхних слоях.

Такой «гидравлический подъемник» воды с низа почвы, где корни растения выполняют роль труб, не уникален, так ведут себя не связанные друг с другом растения во множестве сухих экосистем.


Фото Matt Lavin


Вода поднимается по корням вверх и откладывается в верхних слоях почвы ночью лишь затем, чтобы на следующее утро корни вновь впитали ее для того, чтобы поддержать рост листьев. Ученые предположили, что работа такого гидравлического подъемника ночь помогает растениям поддерживать круговорот питательных веществ.

Пробы проверить свою идею Кардон и Старк провели полевые эксперименты на участках возле Медвежьего Озера, где росла взрослая полынь, поскольку здесь экосистема находилась в состоянии острой ограниченности воды и азота.

При помощи десятка студентов и добровольцев команда ученых привезла сюда большие резервуары с водой, солнечные панели и другое необходимое для воссоздания участка пустыни оборудование.

Специально для отслеживания циркуляции азота в очень сухой почве они разработали новую газовую технологию, с ее помощью ученые измерили цикл циркуляции питательных веществ и доступность азота для полыни.

Уже имеющиеся технологии основывались на жидкостях, а это бы помешало чистоте нашего эксперимента, — рассказывает Старк.

Через два жарких лета команда обнаружила, что гидравлический подъемник растений стимулировал активность микроорганизмов и удвоил поглощение растениями азота из верхних слоев почвы в то же время, когда они начинали цвести и образовывать семена.

Это удивительная система сбора питательных веществ использует крошечные количества воды, которые высвобождаются из корней растений ночью, — рассказывает Кардон.

Эта вода помогает микробам в почве вокруг полыни выживать и продолжать свою вспомогательную работу. Такая естественная система рециркуляции делает доступными нужные растениям питательные вещества точно во время цветения и завязывания семян.


Фото Andrey Zharkikh




«Водяной лифт» доставляет из нижних слоев почвы влагу, которая поддерживает тонкие корни и ризосферных микробов, которые принимают участие в улучшении продуктивности растений в столь ограниченной ресурсами системе.

Сейчас ученые проводят исследование уже в специальной теплице в Фалмуте, Массачусетс. Там они отслеживают выраженность микробных сообществ на всей продолжительности корней полыни, занимающихся работой гидравлического подъемника.

Они хотят отследить, как микробы реагируют на чередующиеся периоды засухи и увлажнения почвы вокруг растений. Лучшее понимание работы растительного гидравлического подъемника может помочь как ученым, так и производителям найти способы защиты сельскохозяйственных культур от последствий длительных засух.

Микробы лежат в основе тех схем, которые поддерживают жизнь на всей планете, они участвуют в рециркуляции питательных строительных белков, которые нужны растениям для роста.

Учитывая количество населения на Земле сейчас, и сколько людей еще родится в ближайшие годы, следует обратить особое внимание на системы рециркуляции микробов, ведь они могут стать ключом к сохранению тепла, пищи, помогут производить древесину, — все ресурсы, от которых мы сильно зависим, — заключает Кардон.

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter


65d5c25b

Собаки 3710 Елена Форманчук

Древний преданный друг ТАЙСКИЙ РИДЖБЕК

История этой породы пришла к нам из древней цивилизации Сиама, а первые упоминания о тайских риджбеках появились более 3 000 лет назад. Тайский риджбек до сих пор считается собакой-парией, происхождение которой может быть прослежено от волка и собаки динго до…

Собаки 2486 Ирина Грушевская

Скотч-терьер. Большая собака в маленькой упаковке

Скотч, швабра, клякса... Как только не называют это маленькое чудо! Эта порода относится к группе терьеров и входит в семейство небольших коротконогих терьеров. В конце XIX века название – «шотландский терьер» – было собирательным и не относилось к одной…

Собаки 1649 Евгения Самарская

Цвергпинчер. Большой пес в маленькой упаковке

Я всегда мечтала о собаке, но все как-то не складывалось. А тут еще пришлось переехать в Одессу, где жилищные условия не позволяли держать четверолапого питомца – на съемных квартирах и слышать не хотели о животных. Возникла и другая немаловажная проблема –…

Собаки 2565 Геннадий Алёшкин

Образец преданности и дружелюбия ЯПОНСКИЙ ШПИЦ

О происхождении этой породы существуют разные теории. Предполагают, что японский шпиц происходит от немецкого белого большого шпица. После 1920 года через Сибирь и Северо-Восточный Китай он попал в Японию. В последующее время, до 1936 года, белые шпицы…

Кошки 4529 Елена Шереметьева

Африканский сервал. Кошка одного хозяина

По определению сервал не домашняя кошка, а представитель семейства кошачьих, как рысь, к примеру. Кстати, ближайшим родственником сервала, является каракал – степная рысь. Некоторые подвиды сервалов находятся на грани исчезновения – их убивают из-за красивой…

Кошки 2184 Наталья Гавриленко

Украинский левкой. Идеальный питомец для любой семьи

Загадочные, утонченные, неземные создания! Необычная внешность, грациозное тело – всё в них завораживает и привлекает. Кажется, что эти животные прибыли к нам из другого мира. А много ли вы знаете об украинских левкоях? Похожи ли они на наших привычных…

Кошки 3461 Елена Шереметьева

Дикая кровь домашнего чаузи

Первое историческое упоминание об этом коте было найдено в Древнем Египте. Felis Chaus (хаус), также известный как Jungle cat, камышовый кот или болотная рысь, не боялся человека и стремился находиться поближе к его поселениям. Видимо, еще тогда хаусы…

Кошки 2613 Лилия Вишневская

Таинственный мир кошек. Черные кошки в истории цивилизации

Кто из нас хотя бы раз в жизни не испытывал суеверного страха перед черной кошкой? Давайте признаемся, что мало кто пойдет вперед, если дорогу перешел именно черный кот. И дабы избежать беды (мало дли что!), каждый имеет в запасе свои собственные средства…

Аквариум 3346 Лариса Семикова

Рыбка с нелегкой судьбой

Странно, уж сколько аквариумных рыбок я перевидала на своем веку, уж скольких с горечью похоронила. Казалось бы, закаленная, ничем не проймешь. А все равно, нет-нет, нежданная сентиментальность вдруг заполнит душу, как ряска весенний водоем. И вот уже,…

Аквариум 4130 Лариса Семикова

Красный попугай. Рыбка-революционер

Возможно, схожесть с птицей рыбке придавала изогнутая нижняя губа, напоминающая клюв. Необыкновенных красавцев презентовала тайваньская рыборазводная фирма.

Рыбы 3610 Анатолий Золозов

С мечом наперевес…

В конце Второй мировой войны английский танкер «Барбара» следовал из Нового Орлеана в Ливерпуль через Атлантику. В районе плавания весьма вероятны были нападения немецких подводных лодок, поэтому на танкере велось тщательное наблюдение за морем. Около 14…

Аквариум 2774 Василий Усатенко

Подводный мир

Мои детские ладони, сложенные пригоршней, разжались, обнажив размякшие от тепла конфеты. Их было шесть: по одной конфете за каждый день разлуки с матерью. На глаза навернулись слезы оттого, что я понял: мама опять уехала и приедет только тогда, когда конфеты…

Дикие животные 4441 Руслан Подгорный

Сайгак – уникальное явление степной природы

В средние века в степях Причерноморья водились несметные стада сайгаков, память о которых сохранилась в тюркских названиях рек Сугоклия и пода Сугаклы, который находится недалеко от Аскании-Нова. Однако со временем это животное оказалось на грани вымирания.…

Экзотеррариум 2690 Руслан Подгорный

Земноводные биосферного заповедника Аскания-Нова

Как пресмыкающиеся, так и земноводные (амфибии) считаются древними обитателями нашей планеты. Существенное отличие пресмыкающихся от амфибий заключается в том, что первые могут не только обитать на суше, но и размножаться на ней. Амфибиям же для продолжения…

Экзотеррариум 2441 Зоя Берест

Бесхвостые амфибии

Первыми можно увидеть лягушек, с громким всплеском плюхающихся в воду при вашем приближении. Вынырнув, они выставят глаза-перископы, чтобы разглядеть, кто их напугал. В Украине обитают три вида Зеленых (водяных) лягушек, но в прудах Голосеева живет лишь…

Дикие животные 4069 Лилия Вишневская

О «крысобелках», древнеримcком интересе и кулинарных пристрастиях Cosa Nostra

В сказке про Алису есть весьма интересный персонаж – Мышь соня. Милое созданье очень любит спать, потому его так и зовут – соня. Но что удивительно, именно благодаря книге Льюиса Кэрролла многие дети впервые знакомятся с этим маленьким грызуном. Конечно, Соня…

Птицы 2769 Елена Гоенко

Путешествуем вместе с птицей

Многие виды птиц находятся под угрозой исчезновения, причем одним из основных факторов, который угрожает их существованию, является международная торговля. Поэтому ввоз таких птиц на территорию Украины и вывоз их за ее пределы регулируется в соответствии с…

Птицы 4277 Руслан Подгорный

Летят перелётные птицы ...

Дальние перелеты птиц в теплые края и обратно всегда были не только предметом изучения орнитологов, но и всеобщего восхищения. Шутка ли, преодолеть тысячи километров к брегам жаркой Африки, Азии, Южной Америки, при этом не заблудиться, пролететь сквозь…

Ловчие 5249 Лилия Вишневская

История охоты с ловчими птицами на Руси

Страсть к охоте свойственна человеку с глубокой древности. И всегда рядом с человеком находились его верные помощники – собаки и ловчие птицы. Но соколиная охота – зрелище незабываемое! Грациозные птицы способны совершать без отдыха до 70 ставок, развивая при…

Дикие птицы 2795 В. С. Гавриленко

В теплые ли края летят перелетные птицы?

Так зачем же лететь в теплые края, когда корм под боком, а спрятаться от лисички, волка или другого хищника можно и на воде? Страшноват двуногий волк – человек с ружьем, который, к тому же, вооружился не только огненной палкой, мобильным телефоном,…

Статистика



Журналы

Top
Если нашли ошибку, выделяете её мышкой и нажимаете сочетание CTRL+ENTER