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 2946 Инна Штонда

Бигли. Спутники Рыцарей Круглого стола

По одной из версий, история биглей началась в Древней Греции, затем их по достоинству оценили в Норманции, а позже – в Англии. По легенде, именно бигли сопровождали рыцарей Круглого стола во времена короля Артура. Века спустя с такой собакой охотились…

Собаки 3514 Арина Святюк

Бернский зенненхунд. Сильный медведь с добрым сердцем

Бернский зенненхунд – большая, мощная собака. Основу составляет антрацитово-черная, с глянцем, прямая или чуть волнистая шерсть на верхней части головы, ушах, корпусе, внешних сторонах конечностей и на большей части хвоста. Нарядность собаке придает белая…

Собаки 4587 Валентина Щербакова

БОРДОСКИЙ ДОГ из славного рода молоссов

Большинство людей узнали об этой породе и полюбили ее благодаря знаменитому американскому фильму «Тернер и Хич». Пес производил неизгладимое впечатление не только своей мощью в сочетании с грацией, но и удивительной сообразительностью и понятливостью. В то…

Собаки 7820 Алина Никулина

Американский стаффордширский терьер в моей жизни

История Американского стаффордширского терьера начинается более трех веков назад. Родоначальниками породы по праву считаются бульдог и терьер. Английский бульдог, выведенный в начале XIX века, использовался для травли крупных животных, а терьеры – для норной…

Кошки 3631 Виктория Тамаш

Американские короткошерстные кошки

Американская короткошерстная кошка считается национальной породой Соединенных Штатов Америки. Предки именно этой породы несколько столетий назад участвовали с европейцами в колонизации Нового Света. Эту кошку можно было найти на фермах, ранчо, около сараев…

Кошки 6578 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 5157 Светлана Старушенко

Бенгальская кошка. Ручной леопард в доме

Меня всегда восхищала красота и грация диких животных. Однажды на страницах журнала «Кошки» я увидела фотографию потрясающе красивого животного, больше похожего на маленького леопарда. И не смогла остаться равнодушной! Как оказалось, это была бенгальская…

Кошки 4430 Галина Шмыголь

Весёлая семейка - персы, экзоты, гималаи

Персидская кошка – это приятный и доброжелательный компаньон, который сможет создать в доме атмосферу уюта и покоя. Эти кошки специально для этого и выведены. Они ласковы, молчаливы и ненавязчивы. Цвет шубки персов очень разнообразен, на любой вкус. Одной из…

Аквариум 4846 Лариса Семикова

Неповторимое очарование моллинезий

Так выглядит родина небольшой, хорошо известной аквариумистам рыбки – моллинезии (пецилии) велифера (Poecilia velifera). Эта рыбка – прародительница множества разновидностей аквариумных моллинезий. Близкие моллинезии велифера виды – Poecilia sphenops,…

Рыбы 4182 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 5479 Лариса Семикова

Красный попугай. Рыбка-революционер

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

Аквариум 3906 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,…

Дикие животные 6522 Светлана Мауэр

Маскировка в дикой природе

Каждый человек наверняка хоть раз наблюдал, как домашняя кошка охотится на птиц. Вот она затаилась в траве. От неживого объекта ее отличает лишь возбужденно подергивающийся кончик хвоста. В таком положении кошка может находиться очень долго. Даже заметив ее,…

Дикие животные 6423 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.…

Дикие животные 3940 Руслан Подгорный

Белый медведь могучий хищник Арктики

Белый медведь – близкий родственник медведя бурого. Его еще называют северный, полярный, нанук, ошкуй, умка. А его латинское название Ursus maritimus переводится как «медведь морской». Это крупнейший хищник, живущий на суше. А вообще среди хищных животных по…

Дикие животные 4738 Светлана Мауэр

Ни зверь, ни птица

Как приятно бывает прогуляться перед сном теплым погожим вечером! Стрекочут невидимые глазом кузнечики, звенят комары Благодать и покой... Внезапно тишину разрезает звук хлопающих крыльев, и что-то темное стремительно проносится мимо. Сердце холодеет от…

Дикие птицы 4025 Генадiй Фесенко

Жовна чорна

Зустріч з жовною у лісопарку міста – це завжди невеличка подія. У сіруватий незатишний зимовий день, коли налітає різкий дошкульний вітер і раз-по-раз обсипає сніговою крупою, в грабовому лісі геть похмуро. Стовбури дерев чорніють, перемішано розбрівшись по…

Птицы 7202 Дмитрий Козорез

Жако. Самый талантливый говорун

Разнообразие попугаев в природе очень велико: в мире насчитывается порядка 350 их видов. Они отличаются размерами, расцветкой и местом обитания. Некоторые виды радуют глаз своей красотой, обладая потрясающим оперением, сочетающим в себе все цвета радуги,…

Птицы 3284 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…

Дикие птицы 4728 В. С. Гавриленко

Когти, острые когти и очень острые когти

Хищный, загнутый и заостренный книзу клюв приспособлен к раздиранию пойманной жертвы, а вот ловят они добычу и умерщвляют не чем иным, как когтями, приводимыми в действие мышцами мускулистых ног. Среди нашей орнитофауны особенно преуспели в выращивании когтей…

Статистика



Журналы

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