Bitkiler Ne Kadar Susadıkları Hakkında Bizden Bir Sır Saklıyor : ScienceAlert


Su bitkilerinin ne kadar büyümesi gerektiğini veya gerçekten buna neden ihtiyaç duyduklarını hiç merak ettiniz mi?

Bitkiler atmosferden karbondioksit aldıklarında çok fazla su kaybederler, bu nedenle her bir gram kuru bitki maddesini yapmak için 300 grama kadar suya ihtiyaçları vardır.

Ama böyle olmak zorunda değil. İçinde yayınlanan yeni kağıt Doğa Bitkileridaha az su kullanarak bitkilerin gelişmesine yardımcı olmak için nihayetinde kullanılabilecek doğal bir sır hakkında rapor veriyoruz.

Bitki büyümesi için gerekli bir bileşen

Bitkiler çoğunlukla sudan oluşur – ağırlıkça yaklaşık yüzde 80. Bu nedenle, bitkilerin ideal hidrasyon seviyelerine ulaşmak için her bir gram kuru kütle için yaklaşık dört gram suya ihtiyaç duymasını bekleyebiliriz.

Öyle olabilir, ancak büyümek için çok daha fazla suya ihtiyaçları var. Bir gram yeni kuru kütle üretmek için bir bitkinin yaklaşık 300 gram suya ihtiyacı vardır.

Hidrasyon için gerekli su miktarı ile büyüme için gerekli su miktarı arasında neden bu kadar büyük bir fark var?

Çünkü bitkilerin hemen hemen hepsi kökleriyle topraktan aldıkları su yapraklarıyla kısa sürede atmosfere çıkarlar.

Bitki yaprakları stoma adı verilen mikroskobik kapakçıklarla kaplıdır. Stomalar, bitkilerin fotosentez ve büyüme için ihtiyaç duyduğu havadan karbondioksiti almak için açılır.

Ancak stomalar açıkken yaprağın nemli iç dokusu daha kuru dış havaya maruz kalır. Bu, stomalar açık olduğunda su buharının dışarı sızabileceği anlamına gelir.

Uzun süredir devam eden varsayım

Bitki bilimciler uzun zamandır stomanın açılıp kapanmasının bir yapraktan buharlaşan su miktarını neredeyse tamamen kontrol ettiğini varsaydılar.

Bunun nedeni, yaprakların içindeki küçük ceplerdeki havanın su buharıyla tamamen doygun olduğunu varsaymamızdır (bunu söylemenin bir başka yolu da “bağıl nemin” yüzde 100 veya buna çok yakın olmasıdır).

Yaprağın içindeki hava doymuş ve dışarıdaki hava daha kuru ise, stomanın açılması yapraktan ne kadar su yayıldığını kontrol eder.

Sonuç olarak, içeri giren her karbondioksit molekülü için yapraktan büyük miktarlarda su buharı çıkar.

Neden yaprakların içindeki havanın yüzde 100’e yakın bir bağıl neme sahip olduğunu varsaydık?

Kısmen, su daha doygun yerlerden daha az doygun yerlere hareket ettiğinden, yaprakların içindeki hücrelerin, yüzde 100’den çok daha düşük bağıl nemle doğrudan havaya maruz kaldıklarında hidrasyonlarını sürdüremeyeceklerini düşündük.

Ancak bu varsayımı da yaptık çünkü yaprakların içindeki havanın bağıl nemini doğrudan ölçecek bir yöntemimiz yoktu. (A yakın zamanda geliştirilen “hidrojel nanoreporter” Nemi ölçmek için yapraklara enjekte edilebilir bu durumu iyileştirebilir.)

Bir sır ortaya çıktı

Ancak, bir deneyler dizisi Son 15 yılda bu varsayımın doğru olmadığına dair kanıtlar topladık.

Yaprağın dışındaki hava kuru olduğunda, yaprakların içindeki hava boşluklarındaki bağıl nemin rutin olarak yüzde 100’ün oldukça altına, bazen yüzde 80’e kadar düştüğünü gözlemledik.

Bu gözlemlerle ilgili en dikkat çekici şey, yaprakların içindeki bağıl nem düştüğünde fotosentezin durmaması, hatta yavaşlamasıdır.

Bu, dışarıdaki havanın “buharlaşma talebini” (sıcaklık, nem ve diğer faktörlere dayalı olarak kurutma kapasitesinin veya havanın “susuzluğunun” bir ölçüsü) artırmasına rağmen, yapraklardan su kaybı oranının sabit kaldığı anlamına gelir.

Yapraklar su kaybını sadece stomalarını kapatarak sınırlasaydı, fotosentezin yavaşladığını veya durduğunu görürdük.

Öyle görünüyor ki bitkiler, stomalar açık kalırken yapraklarından su kaybını etkili bir şekilde kontrol edebiliyor ve fotosentezi desteklemek için karbondioksitin yaprağa yayılmaya devam etmesine izin veriyor.

Suyu akıllıca kullanmak

Bitkilerin, yaprağın içindeki hücrelerin zarlarında bulunan aquaporinler adı verilen özel “su geçişi” proteinleri kullanarak suyun hareketini kontrol ettiğini düşünüyoruz.

Sonraki deneylerimiz, aquaporinlerin gerçekten de gözlemlediğimiz davranışın arkasındaki mekanizma olup olmadığını test edecek.

Bu mekanizmayı tam olarak anlayabilirsek, faaliyetini hedeflemek ve nihayetinde tarımcılara suyu daha verimli kullanan bitkiler sağlamak mümkün olabilir.

Önümüzdeki on yıllarda, küresel ısınma, atmosferin buharlaşan su için giderek daha fazla susuz kalmasına neden olacak.

Doğanın, sınırlı su kaynaklarıyla bitkisel üretimi artırmak için kullanılabilecek sırları henüz açığa çıkarabileceğini bildirmekten memnuniyet duyuyoruz.

Yazarlar Graham Farquhar, Martin Canny (merhum), Meisha Holloway-Phillips, Diego Marquez ve Hilary Stuart-Williams’ın bu çalışmasına katkılarından dolayı teşekkür etmek isterler.Konuşma

Lucas CernusakDoçent, Bitki Fizyolojisi, James Cook Üniversitesi ve Çene Wong’uMisafir Araştırmacı, Bitki Bilimleri, Avustralya Ulusal Üniversitesi.

Bu makale şuradan yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak orijinal makale.



Kaynak : https://www.sciencealert.com/plants-have-been-keeping-a-secret-from-us-about-how-thirsty-they-actually-are

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir