Գիտնականները բացահայտել են մշտադալար փշատերև ծառերի գաղտնիքը

Կենսաֆիզիկոսները գտել են այն հարցի պատասխանը, թե ինչու են փշատերև ծառերը կանաչ մնում ամբողջ տարվա ընթացքում: Հետազոտության հեղինակների կարծիքով՝ պատճառը ֆոտոսինթեզի կարճ ցիկլն է, որին նրանք անցնում են ձմռանը։ Հետազոտությունների արդյունքները հրապարակված են Nature Communications ամսագրում:

Շվեդական Ումեո համալսարանի գիտնականներն Ամստերդամի ազատ համալսարանի և Արևմտյան Օնտարիոյի Կանադական համալսարանի գործընկերները, վերծանել են սոճու ասեղների ֆոտոսինթեզի մեխանիզմը և պարզել, որ ձմռանն այն ընթանում է կրճատված ցիկլով:

Ձմռանը լույսի էներգիան կլանվում է կանաչ քլորոֆիլային մոլեկուլների կողմից, բայց չի օգտագործվում ֆոտոսինթետիկ մեխանիզմի հետագա ռեակցիաների ժամանակ, քանի որ ցածր ջերմաստիճանը դադարեցնում է կենսաքիմիական ռեակցիաների մեծ մասը:

Պայծառ արևի և ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում լույսի ավելցուկային էներգիան կարող է վնասել ֆոտոսինթետիկ մեխանիզմի սպիտակուցներին: Հետևաբար, ծառերի մեծ մասի մոտ ձմռանը տեևաթափ է լինում: Բայց սոճու կամ եղևնու ֆոտոսինթետիկ ապարատը այնպիսին է, որ նրանց ասեղները կանաչ են մնում ամբողջ տարվա ընթացքում:

«Մենք երեք սեզոնի ընթացքում հետևել ենք մի քանի սոճիների, որոնք աճում են Շվեդիայի հյուսիսում գտնվող Ումեոյում», – Ումեոյի համալսարանի մամուլի հաղորդագրության մեջ նշված է հոդվածի առաջին հեղինակ, ասպիրանտ Փուշան Բագի խոսքերը, որը հավաքել է սոճու ասեղի նմուշներ և հետազոտել դրանք ամբողջ տարվա ընթացքում:

Հեղինակները պարզել են, որ ձմռանը վերակազմակերպվում է քլորոպլաստների թիլակոիդային թաղանթի կառուցվածքը, որում տեղի են ունենում ֆոտոսինթեզի լույսից կախված ռեակցիաներ, ինչը հանգեցնում է երկու ֆոտոհամակարգերի գործառական միավորների ֆիզիկական կապի առաջացման, որոնցում լույսի էներգիան ներծծվում և վերածվում է քիմիական էներգիայի:

Պարզվել է, որ տաք պայմաններում I և II ֆոտոհամակարգերը գտնվում են միմյանցից անջատ՝ արդյունավետ ֆոտոսինթեզ ապահովելու համար, իսկ ձմռանը ֆոտոհամակարգ II- ն էներգիա է տալիս անմիջապես ֆոտոհամակարգ I-ին: Այսպիսով, սոճին ասեղները հաղթահարում են լույսի ավելցուկային էներգիան և վնասումից պաշտպանում իրենց զգայուն ֆոտոսինթետիկ ապարատը ծայրահեղ հյուսիսային ձմռանը:

«Այս ուշագրավ հարմարվողականությունը ոչ միայն ուրախացնում է մեզ Սուրբ Ծննդյան տոնի ժամանակ, այլ իրականում չափազանց կարևոր է մարդկային զարգացման համար», – նշել է Ումեոյի համալսարանից պրոֆեսոր Շտեֆան Յանսոնը, որը ղեկավարել է ուսումնասիրությունը: Նա նշել է, որ եթե փշատերև ծառերը չկարողանային գոյատևել ձմեռային դաժան կլիմային, հյուսիսային կիսագնդի հսկայական տարածքներ հնարավոր է բնակեցված չլինեին մարդկանց կողմից, քանի որ փշատերևերը տալիս էին վառելափայտ, ապաստան և այլ առաջին անհրաժեշտության իրեր: Եվ այսօր դրանք հիմք են հանդիսանում բևեռային երկրների մեծ մասի տնտեսությունների համար»:

Հեղինակները նշում են, որ ուսումնասիրությունն իրականացվել է սոճիների վրա, բայց նրանք կարծում են, որ նման մեխանիզմը վերաբերում է փշատերև ծառերի նաև մյուս տեսակներին։