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 2743 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 2813 Оксана Севостьянова

Мальтезе. Бриллиант собачьего мира

История возникновения породы уходит корнями в глубокую древность. Подумать только, фигурка мальтезе, найденная археологами на раскопках, датируется 8000 годом до н.э. Упоминания о мальтезе встречаются в трудах древних греков: Тимон Афинский (V век до н.э.)…

Собаки 2473 Алла Лапа

Комондор. Собака в модных дредах

Комондор поражает не только кинологическую общественность – люди зачарованно останавливаются, когда эта огромная, лохматая, с бахромчатой шерстью собака встречается им на пути. Гармоничный, мускулистый корпус покрывает ленточный или шнуровой волосяной покров,…

Собаки 2980 Наталья Молодецкая

Белоснежная жемчужина – подгалянская овчарка

После долгих размышлений о том, какая же собака охранно-сторожевой породы сможет гармонично влиться в нашу ушастую компанию вельш корги пемброков и стать верным другом детям и надежным охранником, сделали выбор в пользу этой удивительной, еще довольно редкой…

Кошки 1584 Вадим Дудченко

Сколько раз в день кормить взрослую кошку?

Количество приемов пищи у маленького котенка и взрослого кота сильно отличается. Если малышам что необходимо есть 4-5 раз в сутки, то с возрастом количество порций в день уменьшается. Давайте разберемся, как правильно составить сбалансированный рацион для…

Кошки 3250 Анна Чуйко

Сомали. Кошка-лиса

Сомалийская кошка или сомали – длинношерстые «родственники» абиссинских кошек. Несмотря на свое название, порода происходит не из  Африки. Впервые услышав название этой породы, вы можете подумать о Сомалийском полуострове, но появилась она официально в…

Кошки 2928 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 2282 Сергей Миненко

Чудо природы МЕЙН-КУН

Мое первое знакомство с мейн-куном состоялось в 1992 году на выставке в Варшаве. На то время я уже 7 лет занимался разведением персидских кошек. Увидев впервые гигантских кошек, привезенных датскими заводчиками в специальных клетках, я стоял завороженный…

Аквариум 4362 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,…

Аквариум 3001 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…

Аквариум 1505 Вадим Дудченко

Какие бывают виды декораций для аквариумов

Если ваше любимое домашнее животное - это рыбки, то вы наверняка задавались вопросом обустройства их жилья. Красиво украшенный аквариум может стать отличным элементом декора в комнате и ее главным акцентом.

Аквариум 3579 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 5060 Светлана Мауэр

Волчья охота

Волки... Непостижимые и загадочные... Универсальная страшилка для детей и существо, вызывающее бессознательный ужас у взрослых. Зверь, овеянный ореолом мистики, как никакой другой на земле. Что же так впечатляет в волках? ак впечатляет в волках?

Экзотеррариум 4297 Руслан Подгорный

Рептилии Аскании-Нова

Несмотря на широкое распространение степной гадюки (Средняя и Восточная Европа, северо–западная часть Азии), ее ареал на юге Украины ограничен, в основном, целинными участками, поскольку пахотные земли малопригодны для обитания этих рептилий. Основное условие…

Экзотеррариум 2246 Ольга Петраускас

Анжелика

В нашем саду висел старый умывальник. Рядом стоял небольшой стол, на который мы ставили грязную и чистую посуду. Каждый раз после мытья тарелок под умывальником собиралась небольшая лужица. Её очень любили мухи и частенько проводили там время. Может, они…

Экзотеррариум 2714 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 птицы 3930 Руслан Подгорный

Пернатые непоседы

За все время орнитологических исследований, а это 175 лет, в заповеднике побывало 250 видов птиц. В последние два десятилетия орнитофауна «Аскании-Нова» представлена 226 видами, из которых 51 занесен в Красную книгу Украины. Наибольшее количество охраняемых…

Дикие птицы 3028 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,…

Птицы 4703 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…

Птицы 3309 Елена Гоенко

Решив приобрести птицу, вы берете на себя ответственность

Почему люди решают завести именно птицу, а не собаку или кошку? Довольно часто мы слышим истории о том, как человек, придя в зоомагазин или на «птичий рынок», глаза в глаза сталкивается с этим удивительным творением природы или слышит в свой адрес «Привет» и…

Статистика



Журналы

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