Выявлен удивительный способ деревьев переживать лесные пожары: задерживают дыхание
Лесные пожары, которые становятся все более частыми из-за изменения климата, влияют на экосистемы. Недавнее исследование, проведенное в Скалистых горах Колорадо ученым Дельфиной Фармер, выявило удивительную реакцию некоторых деревьев, подвергшихся воздействию дыма: они «задерживают дыхание».
Ученые выявили, что, столкнувшись с плотным дымом, деревья 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, которые находятся на листьях растений. Они позволяют поглощать углекислый газ, необходимый 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 освещенность, влажность или засуха, устьица могут открываться или закрываться для сохранения влаги и защиты внутренних тканей растения.
Когда дым от лесных пожаров проникает в атмосферу, растения закрывают свои устьица, чтобы ограничить поступление вредных частиц и других химических соединений. Это практически сводит к нулю их способность к фотосинтезу. Эта реакция похожа на реакцию людей, которые, сталкиваясь с высоким уровнем загрязнения, защищают себя, оставаясь в помещении.
В ходе наблюдений ученые отметили, что сосны, подвергшиеся воздействию густого дыма, перестали «дышать», полностью закрыв поры, что предотвратило поглощение CO₂ и значительно сократило выделение летучих органических соединений (ЛОС).
ЛОС играют ключевую роль в защите растений от насекомых и во взаимодействии с соседними растениями. Кроме того, они участвуют в образовании вторичных органических аэрозолей, влияющих на качество воздуха. В присутствии дыма выбросы ЛОС снижаются, что свидетельствует о негативном воздействии на способность предприятия взаимодействовать с окружающей средой.
Влияние этих реакций на здоровье растений в долгосрочной перспективе все еще остается неопределенным. Хотя деревья могут возобновить свою нормальную функцию фотосинтеза после того, как дым рассеется, кумулятивное воздействие повторяющихся эпизодов задымления может нарушить рост растений и повлиять на экосистемы.
Другой потенциальной опасностью является образование тропосферного озона в результате реакции ЛОС с оксидами азота под воздействием солнечного света. Этот озон может повреждать ткани растений и препятствовать фотосинтезу.
В связи с растущей частотой и интенсивностью лесных пожаров важно продолжать исследования, чтобы понять их долгосрочные последствия. Эти знания важны для адаптации политики лесопользования и минимизации негативного воздействия на биоразнообразие и здоровье экосистем.