מכיוון שהנשימה היא בדרך כלל פעולה בלתי רצונית, לפעמים אנחנו שוכחים כמה היא מסובכת. אבל ביולוגים קיבלו תובנה חדשה לגבי התהליך המורכב של נשימה בצמחים, שיכול להיות שיהיו לה השלכות גדולות על הדרך בה יהיה ניתן להאכיל את האנושות בעתיד.
סרטון שצולם בתקריב על צמחים מציג כיצד הם "נושמים" בזמן אמת - ולתיעוד הזה עשויות להיות השלכות חשובות לעתיד של כולנו. הסרטון צולם בידי ביולוגים מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו במהלך מחקר במימון הקרן הלאומית למדע בארה"ב. במהלך הצילומים גילו הביולוגים כיצד הצמחים משתמשים בפיוניות שלהם - פתחים זעירים המווסתים את חילוף הגזים בין הצמח והסביבה. בכל עלה מצויות פיוניות רבות, אולם הן קטנות מאוד ולא ניתן לראותן בעין בלתי-מזוינת
הידיעה כיצד צמחים משתמשים בפיוניות שלהם כדי להיפתח ולהיסגר בתגובה לשינוי ברמות הפחמן הדו חמצני עשויה לאפשר למדענים לייצר יבולים חזקים מספיק לסביבה משתנה, על פי דובר הקרן הלאומית למדע, ג'ארד דאשהוף.
"החוקרים מקווים כי רתימת המנגנון הזה עשויה להוביל להנדסה עתידית של יעילות השימוש במים בצמחים וצריכת פחמן, דבר קריטי ככל שריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה ממשיך לעלות", הוא אמר ל-South West News Service, "כאשר הפיוניות פתוחות, החלק הפנימי של הצמח חשוף לאלמנטים, ומים מהצמח אובדים לאוויר שמסביב - מה שיכול לייבש אותם. לפיכך, הצמחים חייבים לאזן את צריכת הפחמן הדו חמצני עם אובדן אדי המים על ידי שליטה על משך הזמן שהפיונית תישאר פתוחה".
ככה זה נראה
מוביל המחקר, ג'וליאן שרודר, הוסיף: "התגובה לשינויים היא קריטית לצמיחת צמחים ומווסתת את מידת היעילות של הצמח בשימוש במים - וזה חשוב מכיוון שאנו רואים בצורת מוגברת ועליית טמפרטורות". ככל שהאקלים משתנה, גם ריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה וגם הטמפרטורה עולים, מה שמשפיע על האיזון בין כניסת פחמן דו-חמצני ואיבוד אדי מים דרך הפיונית.
אם צמחים, במיוחד גידולים כמו חיטה, אורז ותירס, לא מצליחים להגיע לאיזון חדש, הם מסתכנים בהתייבשות, חקלאים מסתכנים באיבוד תפוקה יקרת ערך ויותר אנשים ברחבי העולם מסתכנים ברעב.
עוד תיעודים נדירים
תיעוד נדיר של דג חייזרי עם ראש שקוף ועיניים ירוקות שמתגלגלות לאחור
תיעוד ראשון מסוגו: ככה נראים חייו של זאב בסביבתו הטבעית - מנקודת מבטו
"מדענים הבינו זה מכבר את הפיונית ואת האיזון בין צריכת פחמן דו חמצני ואיבוד מים", קבע דאשהוף, "אבל מה שהם לא ידעו, עד עכשיו, הוא כיצד הצמחים חשים בפחמן הדו חמצני כדי לאותת לפיונית להיפתח ולהיסגר בתגובה לשינוי ברמות הפחמן הדו חמצני. הידיעה הזו תאפשר כעת לחוקרים לערוך את האותות הללו - כך שצמחים יוכלו להגיע לאיזון הנכון בין נטילת פחמן דו חמצני לאיבוד מים - ולאפשר למדענים ולמגדלי צמחים לייצר יבולים חזקים מספיק עבור סביבת העתיד".
דאשהוף הוסיף כי החוקרים כל כך נרגשים מהממצאים שלהם, עד שהם הגישו כעת פטנט ובוחנים דרכים לתרגם את הממצאים שלהם לכלים עבור מגדלי יבולים וחקלאים. ריצ'רד סיר, מנהל תוכנית הקרן הלאומית למדע, אמר שהממצאים הם לא פחות מ"משני חוקי המשחק". "קביעת האופן שבו צמחים שולטים בפיונית שלהם תחת רמות CO2 משתנות יוצרת סוג אחר של פתיחה - פתח לאפיקים חדשים של מחקר ואפשרויות להתמודדות עם אתגרים חברתיים", הכריז.