Восстановление подсолнечника после засухи может быть обманчивым – несмотря на здоровый внешний вид, его внутренняя водопроводящая система остаётся повреждённой. К такому выводу пришла группа американских учёных из Университета штата Колорадо, Университета Колорадо в Боулдере и Министерства сельского хозяйства США. Их работа ставит под сомнение устоявшееся мнение, что эти растения способны полностью устранять последствия обезвоживания.
Когда почва высыхает, растение с силой тянет воду из корней через ксилему – сеть микроскопических сосудов в стеблях и листьях. При сильной засухе натяжение воды становится чрезмерным, и в сосудах образуются пузырьки воздуха, или эмболии. Они блокируют ток воды, подобно воздушной пробке в трубопроводе. Распространение таких пробок может привести к увяданию и гибели растения.
Ранее считалось, что подсолнечники умеют избавляться от эмболий после полива, восстанавливая свою сосудистую систему. Однако новое исследование, в котором использовали метод микрокомпьютерной томографии, не нашло этому подтверждений. Технология позволила в реальном времени наблюдать за живыми, неповреждёнными растениями и показала, что воздушные пробки в ксилеме сохраняются даже после того, как подсолнечник снова выглядит здоровым.
Исследователи предполагают, что прежние выводы могли быть ошибочными из-за использования инвазивных методов. Когда учёные срезали части растения для изучения, это могло нарушить внутреннее давление и создать артефакты, которые ошибочно принимали за процесс восстановления. Наблюдение за одним и тем же нетронутым растением позволило избежать таких искажений.
В то же время учёные отмечают, что способность к восстановлению сосудов не универсальна. В предыдущей работе та же команда доказала, что сорняк ежовник обыкновенный полностью восстанавливает водопроводящую систему в течение суток после полива. Результаты по подсолнечнику показывают, что эта способность зависит от конкретного вида растения, его физиологии и анатомии.
Открытие имеет большое значение для сельского хозяйства в условиях частых засух. Пережившее нехватку воды растение может нести скрытые повреждения, которые в дальнейшем ограничат его рост, фотосинтез и урожайность. Понимание механизмов восстановления поможет селекционерам выводить сорта, которые не просто выживают в засушливый период, а сохраняют продуктивность в условиях нестабильного климата.