หญ้ามีการควบคุมชายแดนชั้นเยี่ยมเพื่อประหยัดน้ำในใบ ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุถึงการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่ทำให้พวกเขาเชี่ยวชาญในการรับคาร์บอนไดออกไซด์โดยไม่สูญเสียน้ำ การค้นพบนี้อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สร้างพืชที่ทนต่อความแห้งแล้งได้มากขึ้น นักวิจัยรายงานในวารสาร Science 17 มีนาคม
รูขุมขนที่ปรับได้ซึ่งเรียกว่าปากใบที่ด้านล่างของใบช่วยให้พืชดูดซับ CO 2
ในขณะที่ลดการสูญเสียน้ำ เช่นเดียวกับนักเรียนที่ตอบสนองต่อแสงแดด พืชจะเปิดและปิดปากใบเพื่อตอบสนองต่อแสง ความชื้น และอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป ปากใบหญ้าสามารถเปิดได้กว้างและตอบสนองได้เร็วกว่าในพืชชนิดอื่น ซึ่งช่วยให้หญ้าสังเคราะห์แสงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ความสามารถนี้อาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมหญ้าถึงเติบโตได้สำเร็จในหลายพื้นที่บนโลก เบรนท์ เฮลลิเกอร์ นักนิเวศวิทยาพืชแห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาใหม่กล่าว ตัวอย่างเช่น หญ้ามีความพร้อมเป็นพิเศษในการรับมือกับสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและลมแรงที่อาจกระทบที่ราบและทุ่งหญ้าแพรรี
ในปากใบพืชส่วนใหญ่ เซลล์รูปถั่วสองเซลล์ แต่ละเซลล์อยู่ที่ด้านข้างของรูพรุน บวมหรือยุบตัวเหมือนลูกโป่งเพื่อควบคุมขนาดของช่องเปิด แต่ในหญ้า แต่ละเซลล์เหล่านี้มีรูปร่างเหมือนดัมเบลล์แทน และดัมเบลล์แต่ละอันเชื่อมโยงกับเซลล์อื่นอีกสองเซลล์ที่เรียกว่าเซลล์ย่อย
เซลล์ปากใบ
การทำงานเป็นทีม ปาก ใบหญ้ามี “เซลล์ป้องกัน” รูปทรงดัมเบลล์ 2 อันที่พองตัวและยุบตัวเพื่อปิดและเปิดรูพรุน เซลล์ในเครือที่อยู่ใกล้เคียงให้ความช่วยเหลือ
M. RAISSIG และ D. BERGMANN
นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่าเซลล์ย่อยของหญ้าอาจให้ดัมเบลล์หรือที่รู้จักในชื่อเซลล์ป้องกัน ซึ่งช่วยให้เปิดและปิดได้ง่ายขึ้น แต่นั่นเป็นการยากที่จะทดสอบด้วยวิธีที่ควบคุมได้
เมื่อสโตมาเปิดออก “มันยื่นเข้าไปในเซลล์เพื่อนบ้าน” Dominique Bergmann ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าว นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว “ถ้าเพื่อนบ้านไม่อยากย้าย แสดงว่าคุณติดอยู่” แต่เซลล์ย่อยมีการบีบคั้น เมื่อเซลล์ป้องกันพองตัว เซลล์ย่อยที่อยู่ใกล้เคียงจะปล่อยลมออก
Bergmann และเพื่อนร่วมงานของเธอได้กลายพันธุ์ยีนที่เรียกว่าMUTEในสารสีม่วงปลอม ( Brachypodium distachyon ) เพื่อให้หญ้าไม่ได้สร้างโปรตีน MUTE หากไม่มี MUTE พืชจะไม่สร้างเซลล์ย่อย และหากปราศจากความช่วยเหลือ พืชก็มีประสิทธิภาพในการเปิดและปิดปากใบน้อยกว่าปกติ
หญ้าไม่ใช่พืชชนิดเดียวที่มี ยีน MUTE Bergmann กล่าว แต่ในพืชชนิดอื่น ยีนให้คำแนะนำเพื่อช่วยในการสร้างเซลล์ป้องกัน ไม่ใช่เซลล์ย่อย เมื่อถึงจุดหนึ่งของการวิวัฒนาการของหญ้า ยีน MUTEทำหน้าที่ที่แตกต่างจากส่วนที่เหลือของอาณาจักรพืช
แม้ว่างานใหม่นี้จะยืนยันว่าเซลล์ย่อยและเซลล์ป้องกันทำงานร่วมกันเพื่อทำให้ปากใบหญ้าตอบสนองได้ดีขึ้น แต่ก็ยังจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจว่าเซลล์ย่อยให้ความช่วยเหลืออย่างไร Michael Blatt นักสรีรวิทยาพืชแห่งมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ในสกอตแลนด์กล่าวว่า “คงจะดีจริง ๆ ที่ได้แสดงให้เห็นว่ามีการแลกเปลี่ยนไอออนระหว่างเซลล์ทั้งสองประเภท การแบ่งไอออนสามารถกระตุ้นให้น้ำไหลจากเซลล์ประเภทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง ซึ่งควบคุมว่าเซลล์ใดจะพองตัวมากกว่า
ปากใบที่ตอบสนองได้ดีกว่าอาจช่วยให้หญ้าอยู่รอดได้ในช่วงที่สภาพอากาศของโลกร้อนและแห้ง “หญ้าโชคดี” Michael Raissig ผู้เขียนร่วมการศึกษาที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว ในขณะที่สภาพอากาศของโลกยังคงเปลี่ยนแปลง Raissig กล่าวว่านวัตกรรมทางพันธุกรรมเหล่านี้อาจถูกนำไปใช้เพื่อช่วยให้พืชชนิดอื่นผ่านไปได้เช่นกัน
credit : naturalbornloser.net niceneasyphoto.com olivierdescosse.net olkultur.com patrickgodschalk.com
