Удивительный способ, которым деревья выживают во время лесных пожаров: они задерживают дыхание

Ученые объяснили механизм самосохранения растений

Лесные пожары, которые учащаются из-за изменения климата, влияют на экосистемы. Недавнее исследование, проведенное в Скалистых горах Колорадо ученым Дельфиной Фармер, выявило удивительную реакцию у некоторых деревьев, подвергшихся воздействию дыма: они «задерживают дыхание».

Фото: Сергей Иванов

Ученые обнаружили, что когда деревья подвергаются воздействию густого дыма, они закрывают свои поры, называемые устьицами, чтобы защитить себя от вредных газов и частиц, что влияет на их жизненно важный процесс фотосинтеза.

Устьица — это небольшие поры, находящиеся на листьях растений. Они позволяют поглощать углекислый газ, который необходим для фотосинтеза, важного процесса роста растений и выделения кислорода в атмосферу. Устьица также регулируют транспирацию, помогая поддерживать внутреннюю температуру растений.

В ответ на такие факторы окружающей среды, как свет, влажность или засуха, устьица могут открываться или закрываться, чтобы сохранить влагу и защитить внутренние ткани растения.

Когда дым от лесных пожаров попадает в атмосферу, растения закрывают устьица, чтобы ограничить поступление вредных частиц и других химических веществ. Это фактически исключает их способность к фотосинтезу. Эта реакция похожа на то, как люди защищают себя, оставаясь в помещении при воздействии высоких уровней загрязнения.

Во время наблюдений ученые отметили, что сосны, подвергшиеся воздействию густого дыма, перестали «дышать», полностью закрыв свои поры, предотвращая поглощение CO₂ и значительно сокращая выброс летучих органических соединений (ЛОС).

ЛОС играют ключевую роль в защите растений от насекомых и взаимодействии с соседними растениями. Кроме того, они участвуют в образовании вторичных органических аэрозолей, которые влияют на качество воздуха. При наличии дыма выбросы ЛОС снижаются, что указывает на негативное воздействие на способность объекта взаимодействовать с окружающей средой.

Долгосрочное воздействие этих реакций на здоровье растений все еще не определено. Хотя деревья могут возобновить свою нормальную фотосинтетическую функцию после того, как дым рассеется, кумулятивные эффекты повторных эпизодов задымления могут ухудшить рост растений и повлиять на экосистемы.

Еще одной потенциальной опасностью является образование тропосферного озона в результате реакции ЛОС с оксидами азота при воздействии солнечного света. Этот озон может повредить растительную ткань и помешать фотосинтезу.

С учетом растущей частоты и интенсивности лесных пожаров важно продолжать исследования, чтобы понять их долгосрочные последствия. Эти знания важны для адаптации политики управления лесами и минимизации негативного воздействия на биоразнообразие и здоровье экосистем.