Растения-экстремалы

Жара, холод, засуха, наводнение, засоление — все это приносит растениям стресс и в большинстве случаев подавляет их рост и развитие. Однако есть такие виды, которым для жизни наоборот нужны нестандартные и неблагоприятные условия. В науке их иногда называют экстремофитами. Такие растения привлекают большой интерес ученых из-за своих уникальных механизмов адаптации и роли в экосистемах.

На фото: шренкиелла на берегу озера Туз | Ismail Türkan

Одно из таких растений-экстремалов, попавшее в объектив научных исследований Schrenkiella parvula, или шренкиелла крохотная из семейства Крестоцветные. Этот вид примечателен тем, что произрастает на побережье турецкого озера Туз, одного из самых соленых водоемов в мире. Концентрация соли в Туз в несколько раз выше, чем в некоторых морях, а его дно покрыто белой соляной коркой толщиной около 30 см. Однако, шренкиелла вполне может выжить на берегу такого озера; более того, экстремальные условия не угнетают растение, а стимулирует его рост.

Чтобы понять, как это работает, специалисты из Стэнфордского университета пронаблюдали, что происходит со шренкиеллой, когда она попадает в экстремальную среду. В неблагоприятных условиях растения выделяют абсцизовую кислоту (АБК), которая помогает справиться со стрессом, но при этом тормозит ростовые процессы. У шренкиеллы этот гормон тоже есть, но, как выяснилось, он работает несколько по-другому.

В ходе наблюдений ученые заметили, что, когда при высоком засолении в растении выделяется АБК, она дает совершенно противоположный эффект по сравнению с другими видами. Другие крестоцветные, задействованные в опыте, замедлились или остановились в росте, а шренкиелла ускорилась, несмотря на то, что в них происходили схожие физиологические процессы.

Копнув немного глубже, исследователи нашли ответ в генетике. Шренкиелла крохотная обладает небольшим набором генов, которые активизируются абсцизовой кислотой и могут кардинально изменить эффект от этого гормона. Несмотря на то, что этот участок ДНК очень небольшой, он несет невероятно важную функцию, которое дает шренкиелле преимущество перед другими растениями.

По словам ученых, изучение подобных особенностей у растений поможет вывести более устойчивые культуры, которым будут не страшны экстремальные условия.