Пожалуй, кажется, что о растениях известно уже многое, особенно по сравнению с животным миром. Они нас окружают, и их существование кажется предсказуемым. Однако, растения способны преподносить сюрпризы.
Оказывается, что растения дышат с помощью множества крошечных ртов. Наблюдать за этим удивительным явлением позволяют лазерные микроскопы. Благодаря этим миллионам ртов, расположенных на каждом листе, растения отдают воду, полученную из почвы, взамен на углекислый газ из атмосферы, необходимый для производства сахара в процессе фотосинтеза.
От того как ведут себя эти клапаны-рты зависит урожайность, устойчивость к засухе и другие важные характеристики. Ученые с помощью лазерного микроскопа детально изучают их работу.
Мощный лазерный импульс вызывает испарение жидкости внутри клетки, формируя микроскопические пузырьки. Несмотря на то, что эти пузырьки исчезают за считанные доли секунды, исследователи, используя высокоскоростные камеры, измеряют их максимальный размер, который напрямую связан с давлением.
Затем ученые отслеживали, как меняется давление в зависимости от размера пузырьков, возникающих в ответ на изменение освещенности. Разработанный метод был успешно применен к более чем 40 видам растений, включая те, чьи клетки ранее были слишком малы для детального изучения.
Количественный анализ этих изменений позволит лучше понять скорость открытия и закрытия пор, что, в свою очередь, определяет баланс между поглощением углерода и потерей воды, когда поры открыты. Эффективность использования воды – ключевой вопрос в сельском хозяйстве. Данное исследование — важный шаг на пути к созданию более водоэффективных сортов сельскохозяйственных культур и совершенствованию методов орошения в условиях дефицита воды