oktober 22, 2021

Nettnord.no

Næringsnett Nord-Troms

For første gang har forskere nettopp sett hvordan planter absorberer vann

For første gang har forskere nettopp sett hvordan planter absorberer vann

Planter tørster etter vann, det samme gjør vi dyr, men nøyaktig hvordan de suger det opp gjennom vevet er fortsatt et mysterium, ettersom det å prøve å se hva som skjer, forringer prosessen.

Ved å bruke en skånsom avbildningsteknikk på en ny måte, kunne fysikeren ved University of Nottingham Flavius ​​Pascut og teamet observere innmaten til plantene på jobb mens de drakk i sanntid.

“Vi har utviklet en måte å tillate oss å observere denne prosessen på nivå med individuelle celler”, ordtak Kevin Webb, en elektrofysiolog ved University of Nottingham. “Vi kan ikke bare se vannet som stiger inne i roten, men også hvor og hvordan det beveger seg.”

Vann er ikke bare avgjørende for planter, det fungerer også som et redskap for transport av andre viktige næringsstoffer, mineraler og biomolekyler gjennom levende strukturer. Effektiviteten som planter kan flytte den dyrebare væsken med kan ha stor effekt på deres evne til å tåle tøffe miljøforhold.

“For å observere vannabsorpsjon i levende planter uten å skade dem, har vi brukt en sensitiv laserbasert optisk mikroskopi-teknikk for å se vannbevegelse i levende røtter ikke-invasivt, noe som aldri har blitt gjort før,” forklarte Webb.

Ved å oppdage hvordan fotoner av lys spres fra en smal laserkilde, Raman mikrospektroskopi gir bilder på molekylært nivå i sanntid, under naturlige forhold, uten behov for molekylær merking.

Denne teknikken er så følsom at den kan oppdage massen og orienteringen av molekylære bindinger. Dette betyr at kontrast kan gis ved å bruke molekyler som skiller seg ut fra omgivelsene, i dette tilfellet deuteriumoksid, kjent som tungt vann, i stedet for normalt vann. Deuterium er en hydrogenisotop som har ett nøytron, så vel som det vanlige ensomme hydrogenprotonet, doblet i masse.

READ  Kina avslører første bilder av Mars tatt av Zhurong-roveren

Selv om tungt vann har litt forskjellige egenskaper, er det likt nok til vanlig vann at det ikke endrer ting fysiologisk i små mengder.

Skanningen oppdaget en kraftig vannpuls innen 80 sekunder etter at forskernes røtter ble avslørt. mest studert plante, brønnkarseArabidopsis thaliana). Pascut og teamet vekslet mellom å utsette blomstrende plante for normalt vann og tungt vann for å observere hvordan det nye vannet beveget seg gjennom plantens vev.

Interessant nok oppdaget forskerne bare vannet som suges inn i den indre delen av røttene, der vannet bærer rotvevet. xylem skjer, og viser at dette første vannopptaket ikke deles med omkringliggende vev på vei fra røttene til resten av planten.

Forskerne mener dette betyr at det er “to vannverdener” i planten, og at det andre vanndiffusjonssystemet distribuerer vannet til disse ytre vevene.

Å kunne observere denne prosessen vil hjelpe oss å forstå den og bedre planlegge avlinger for den tumultfylte fremtiden vi står overfor.

“Målet er å øke den globale matproduktiviteten ved å forstå og bruke plantesorter med de beste overlevelsessjansene som kan være mest produktive i ethvert miljø, uansett hvor tørt eller vått det er.” ordtak Webb.

Pascut og teamet utvikler en bærbar versjon av bildeteknologien for å muliggjøre mer tilgjengelige feltstudier, og de tror også at denne teknikken kan brukes i helseovervåkingsenheter, selv om cellene våre er mye mindre enn planter.

Foreløpig “lover dette imidlertid å hjelpe oss med å ta opp viktige spørsmål som: Hvordan” oppfatter “planter tilgjengeligheten av vann?” forklart Malcolm Bennett, planteforsker ved University of Nottingham.

“Svarene på dette spørsmålet er avgjørende for å designe fremtidige avlinger som er bedre tilpasset utfordringene vi står overfor Klima forandringer og endrede værmønstre “.

READ  Yellowstone er IKKE den farligste vulkanen: Campi Flegrei-utbruddet vil tvinge en massiv evakuering Vitenskap | Nyheter

Denne forskningen ble publisert i Kommunikasjon fra naturen.