A hőségben csődöt mond a növények immunrendszere

A Qubit a szabad és tájékozott magyar nyilvánosságért dolgozik. Segítsd a munkánkat!

A globális felmelegedés hatására számos állatfaj változtatja meg élőhelyét, és hasonlóan tesznek a növények is. Ha korábbi élőhelyükön már nem megfelelőek az éghajlati feltételek, más égövekbe vándorolnak, mint ahogy a fenyvesek is ellepik az eredetileg füves tundrát. Ezzel csökken a biodiverzitás, fajok pusztulnak el, méghozzá sokszoros sebességgel. Az ENSZ 2019-es jelentése szerint jelenleg százszor olyan gyorsan pusztulnak ki a fajok, mint korábban, ami egyre nő, ahogy a környezetkárosodás korlátlanul folytatódik.

Ez pedig a növényeket ugyanúgy érinti, mint az állatokat. Bár bizonyos körülmények között a megemelkedett hőmérséklet és a magasabb szén-dioxid-tartalom még kedvezhet is a fotoszintézisnek, írja a Wired, a túlhevülés blokkolhatja a növények ellenállóképességét a kórokozókkal szemben.

Sheng-Yang He növénybiológus, a Duke Egyetem kutatója 2022 júniusában tette közzé kollégáival közös kutatási eredményeit a növények immunrendszerének vizsgálatáról. A globális felmelegedés hatására ugyanis már az utóbbi években megfigyelték, hogy változik a növényfajok védekezőképessége: míg egyes növények, például a lúdfű (Arabidopsis thaliana) gyomnövényként szinte bárhol felbukkantak, és képesek voltak ellenállni a szárazságnak, a napsütésnek vagy a szélnek, úgy fest, a globális felmelegedés kifogott rajtuk.

A betonrepedések közt is megélő gyomnövények egyre kevésbé tudnak lépést tartani a felmelegedéssel. Ez ahhoz vezet, hogy a leveleiken található tápcsatornákon keresztül a kórokozók is képesek bejutni, majd gyakorlatilag az emberi szervezetre leselkedő vírusokhoz hasonlóan megfertőzni a növényeket. Csakúgy, mint az állatvilágra és az emberekre, a növényekre is egyre változatosabb vírusfertőzések leselkedhetnek a jövőben.

Amikor az immunrendszer nem bír a kórokozókkal

A növények immunrendszere sokszor képtelen felvenni a harcot ezekkel a betolakodó kártevőkkel szemben: a szalicilsav, ami a levelek felszínén kiválasztva elpusztíthatja a kórokozókat, nem tud megfelelő védelmet biztosítani, mivel kisebb mennyiségben vagy egyáltalán nem áll rendelkezésre. Ezért a levelek sárgulása után a teljes növény elpusztulhat – csupán a meleg miatt.

Mivel a növényekben az állatok vagy az emberek szervezetével ellentétben nincs adaptív immunitás, ami egy korábbi fertőzés nyomán alakulhat ki, az enyhe fertőzés leküzdése nem jelent automatikus védelmet, vagy legalábbis nagyobb ellenállóképességet a jövőben. Ráadásul a védekezésért felelős szalicilsav-termelés az emelkedő hőmérséklet hatására leállhat, így a növény a maradék védekezőképességét is elveszti a hőségben.

He évek óta kereste azokat a növényi géneket, amelyek a szalicilsav-termelésért felelnek; most azt vizsgálja, hogy miképpen lehetne ezeket úgy módosítani, hogy a globális felmelegedés hatására ne csökkenjen a szalicilsav-kiválasztás a növényekben. A kutatás kulcsfontosságú lehet, ha el szeretnénk érni, hogy a haszonnövények a változó éghajlati körülmények között is termőképesek maradjanak.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: