Вчені: рослини врятують світ від забруднення повітря

Новое дослідження несподівано виявило, що рослинність відіграє більш значущу роль в очищенні атмосфери, ніж раніше передбачалося. У дослідженні, проведеному вченими в Національному Центрі Дослідження Атмосфери (NCAR) в Боулдері, штат Колорадо, використовувалися спостереження, вивчення вираження гена і комп'ютерне моделювання, щоб показувати, що рослини, що скидають листя, поглинають на третину більше хімікатів поширеного виду забруднюючих повітря, ніж раніше вважалося.

Новий аналіз, результати якого будуть опубліковані в журналі Science Express, були проведені спільно з вченими з Університету Північного Колорадо і Університету Арізони. Матеріальна підтримка частково була надана Національним Фондом Науки, спонсором NCAR.

"Рослини очищають наше повітря набагато більше, ніж ми усвідомлювали" - повідомляє вчений NCAR і головний автор дослідження Томас Карл (Thomas Karl). "Вони активно поглинають певні типи повітряного забруднення".

Научно-дослідна група сфокусувала свою увагу на класі хімікатів відомих як летючі органічні речовини насичені киснем (oVOC), які можуть мати довгостроковий вплив на навколишнє середовище і людське здоров'я.

"Команда вчених зробила значний прогрес у розумінні складної взаємодії між рослинами і атмосферою" - повідомляє Анна-Марія Шмолтнер (Anne-Marie Schmoltner) з центру фінансової підтримки дослідження.

Состави речовин формуються в надлишку в атмосфері з вуглеводнів та інших хімікатів, які виділяються як природними джерелами, включаючи рослини, так і джерелами, що мають відношення до людської діяльності, в тому числі машини і відходи будівельних матеріалів. Вони допомагають формувати хімічний склад атмосфери і впливають на клімат. У кінцевому рахунку, деякі oVOC речовини перетворюються на невеликі частинки в повітрі, відомі як аерозолі, які надають значний ефект як на хмари так і на людське здоров'я.

Ізмеряя рівні oVOC речовин в безлічі екосистем в Сполучених Штатах та інших країнах, дослідники визначили, що рослини скидають листя, виявляється, поглинають шкідливі склади з несподівано швидким показником, в чотири рази швидше, ніж раніше передбачалося.

Поглощеніе було особливо швидким в густих лісах, де за спостереженнями показник абсорбції oVOC речовин досягав 97%.

Профессор Карл і його колеги потім спробували відповісти на наступне питання: як рослини здатні поглинати такі великі кількості цих хімікатів?

Для цього вони перемістили свої дослідження в лабораторію і зупинилися на тополиних деревах. Група виявила, що коли досліджувані дерева піддавалися стресу через фізичних ушкоджень або через зовнішніх подразників як, наприклад, озонове забруднення, вони почали гостро збільшувати поглинання oVOC речовин.

В той же самий час, зміни відбувалися і з рівнями вираженості певних генів, що вказувало на підвищену метаболічну діяльність у тополях.

Абсорбція oVOC речовин, за висновками вчених, виявилася частиною більш інтенсивного метаболічного циклу.

Растенія можуть виробляти хімічні речовини в цілях захисту від подразників і комах-шкідників, подібно до того, як людський організм може збільшити вироблення білих клітин у крові, реагуючи на інфекцію.

Но надлишок цих хімікатів може стати токсичним для самих рослин.

Для того щоб метаболизировать ці хімічні речовини, рослини починають збільшувати рівні ензимів, які перетворюють їх на менш токсичні субстанції.

В той же самий час, як виявилося, рослина поглинає більше oVOC речовин, які можуть бути метаболізуватися ензимами.

"Наші результати показують, що рослини можуть дійсно регулювати свій метаболізм і збільшувати абсорбцію атмосферних хімікатів як відповідь на різні типи стресу "- повідомляє один з авторів дослідження. "Цей складний метаболічний процес серед рослин має очищує ефектом для нашої атмосфери".

Как тільки вони визначили ступінь поглинання рослинами oVOC речовини, науково-дослідна група вдалася до інформації комп'ютерної моделі, яка імітує хімічні речовини в атмосфері у всіх країнах.

Результати вказували на те, що, на глобальному рівні, рослини поглинають на 36% більше oVOC речовин, ніж раніше було встановлено дослідженнями хімічного складу атмосфери. Крім того, оскільки рослини здатні безпосередньо видаляти oVOC речовини, менше речовин перетворюється на аерозолі.

"Це дійсно змінює наше розуміння деяких фундаментальних процесів, що відбуваються в нашій атмосфері" - уклав Карл.

Орігінал (на англ. мовою): Sciencedaily Переклад: М. Гончар

• Крылья птиц и летучих мышей: разные пути эволюции
• Обнаружен неожиданно крупный вид древнего млекопитающего в Патагонии
• Путешествия мамонтов связаны с самыми ранними охотничьими лагерями Аляски
• Серые рифовые акулы меняют наши представления о том, как они дышат
• У Галапагосских островов обнаружили корраловый риф
• Обнаружено фильтрующее питание, подобное китовому, у доисторического морского рептилии
• Мини-кенгуру возвращаются в Южную Австралию после исчезновения на 100 лет
• Странная акула-демон с яркими белыми глазами обнаружена у берегов Австралии