Дерева навчилися охолоджувати листя в умовах спеки

Тропічні дерева мають різні стратегії охолодження листя, що визначає їхню стійкість до потепління клімату.

У тропіках листя часто нагрівається сильніше, ніж повітря, що може блокувати фотосинтез – основний процес утворення органічних речовин з вуглекислого газу та води. Дерева повинні підтримувати температуру в безпечних межах, щоб уникнути пошкодження тканин. «Це свідчить про те, що історія клімату сформувала їхні генетичні реакції – але не завжди з однаковим результатом», – зазначають автори.

Дослідження охопило три види: Darlingia darlingiana (шовковистий дуб), Elaeocarpus grandis (блакитний куандун) та Cardwellia sublimis (бичачий дуб). Вчені вивчали форму листя, товщину, відбивну здатність і роботу продихів – «пор» на поверхні, через які рослина випаровує воду. Ці показники були включені у модель, що показала: два види здатні самоохолоджуватися завдяки вужчим листкам і посиленому випаровуванню.

Щоб з’ясувати, чи це тимчасова реакція чи результат еволюції, вчені провели генетичний аналіз. У ДНК усіх трьох видів виявили зв’язок із кліматичними параметрами, включно з температурою і кількістю опадів. «Ми знайшли сигнали у всіх трьох видів, пов’язані як з температурою, так і з кількістю опадів», – підкреслюють дослідники. Це доводить, що стійкість дерев може формуватися не лише фізіологічно, а й спадково.

Додатково проведені тепличні експерименти з саджанцями блакитного куандуна підтвердили: популяції з різних кліматичних зон зберігають свої особливості незалежно від умов вирощування. Це вказує на генетичну основу терморегуляції. Деякі дерева здатні підтримувати нижчу температуру листя, що зменшує ризик теплового стресу.

Водночас не всі види мають такі можливості. Тропічні дерева, які не можуть регулювати температуру листя, більш вразливі до теплових хвиль і посух. Вони ризикують знижувати швидкість росту, зазнавати пошкодження тканин або навіть зникати локально. Це свідчить про необхідність враховувати адаптаційні стратегії при прогнозуванні наслідків зміни клімату.

Результати дослідження мають прикладне значення для охорони природи. Вибір насіння для відновлення тропічних лісів повинен базуватися на його адаптивному потенціалі. Це допоможе формувати більш стійкі екосистеми, здатні витримувати глобальне потепління і зберігати біорізноманіття.