وجد العلماء أن جذور النباتات تضبط شكلها لتعظيم امتصاص الماء. يتوقفون عن التفرع عندما يفقدون الاتصال بالماء ويستأنفون التفرع فقط بعد إعادة الاتصال بالرطوبة ، مما يساعد النبات على البقاء حتى في أكثر الظروف جفافاً.
اكتشف علماء النبات في جامعة نوتنغهام آلية جديدة لاستشعار المياه أطلقوا عليها اسم "الإشارة المائية". بوابة Phys.org. يوضح كيف ترتبط حركة الهرمونات بتدفق الماء. تم نشر نتائج عمل العلماء في المجلة العلم.
الماء هو الجزيء الذي يحد من سرعة الحياة على الأرض. يتسبب تغير المناخ في زيادة عدم انتظام أنماط هطول الأمطار ، مما يؤثر على المحاصيل البعلية على وجه الخصوص.
تلعب الجذور دورًا مهمًا في تقليل تأثير الإجهاد المائي على النباتات من خلال تكييف شكلها (على سبيل المثال ، التفرع أو التعمق) لتوفير المزيد من المياه. اكتشف كيف جذور النبات يعد التكيف مع الإجهاد المائي أمرًا حيويًا في مساعدة المحاصيل على زيادة قدرتها على التكيف مع تغير المناخ.
باستخدام التصوير المقطعي الدقيق بالأشعة السينية ، تمكن الباحثون من الكشف عن أن الجذور تغير شكلها استجابة لتوفر الرطوبة الخارجية ، ربط حركة الماء بالإشارات من الهرمونات النباتية التي تتحكم في تفرع الجذور.
تقدم الدراسة رؤى مهمة حول الجينات والعمليات الرئيسية التي تتحكم في تفرع الجذور استجابة لتوافر المياه المحدود ، مما يساعد العلماء على تطوير مناهج جديدة للتحكم في بنية الجذر لتحسين امتصاص المياه وإنتاج المحاصيل.
عندما تتلامس الجذور مع الرطوبة ، تدخل إشارة هرمونية رئيسية (أوكسين) مع الماء ، مما يؤدي إلى تكوين جذور جديدة. جذر الفروع. ومع ذلك ، عندما تفقد الجذور ملامستها للرطوبة ، فإنها تعتمد على مصادر المياه الداخلية لتعبئة إشارة هرمونية أخرى (ABA) إلى الخارج تمنع إشارة التفرع من الحركة. تسمح هذه الآلية البسيطة والأنيقة لجذور النباتات بضبط شكلها وفقًا للظروف المحلية وتحسين استرجاع الرطوبة.
هذه الاكتشافات الجديدة ممكنة فقط بفضل الأدوات المتطورة والنهج التعاوني لفريق دولي من العلماء من المملكة المتحدة وبلجيكا والسويد والولايات المتحدة وإسرائيل.