Biljka iz Doline smrti hladi listove za 13 stupnjeva i preživljava vrućinu koja bi ubila druge vrste

U Dolini smrti ljetne temperature često prelaze 49 Celzijevih stupnjeva. Za većinu biljaka takva bi vrućina značila brzo isušivanje i prestanak fotosinteze. Ipak, arizonski medonosni grm, Tidestromia oblongifolia, upravo u najtoplijem dijelu godine može rasti vrlo brzo.

Nova studija pokazuje da biljka koristi oblik prirodnog klimatiziranja. Kroz sitne pore na listovima ispušta vodenu paru, a isparavanje pritom odvodi toplinu. Proces podsjeća na znojenje kod životinja. U pokusima su se listovi nekih biljaka zadržavali približno 13 stupnjeva Celzija ispod temperature okolnog zraka.

Istraživači su sjeme prikupili od 223 divlja grma u Dolini smrti i okolici. U laboratoriju su uzgojili više od 1.200 mladih biljaka, a zatim ih postupno izlagali temperaturama do 60 stupnjeva tijekom šest do osam sati dnevno. Neke su biljke preživjele ponavljane toplinske udare i aktivno hladile svoje listove.

Kada su znanstvenici eksperimentalno zatvorili pore na listovima, hlađenje je prestalo, a biljke nisu živjele tako dugo. To pokazuje da transpiracija nije samo sporedni proces, nego može izravno odlučivati hoće li biljka preživjeti ekstremnu vrućinu.

Grm ima još jednu neobičnu prilagodbu. Njegova fotosinteza najbolje radi na približno 47 stupnjeva, temperaturi na kojoj bi se fotosintetski sustavi mnogih drugih biljaka počeli ozbiljno oštećivati. Prošlogodišnje istraživanje pokazalo je da pri takvoj vrućini mijenja oblik kloroplasta, struktura koje pretvaraju ugljikov dioksid u šećere.

No hlađenje vodom ima cijenu. Otvaranje pora pomaže ukloniti toplinu, ali istodobno ubrzava gubitak vode. Zatvaranje pora štedi vodu, ali prekida i dotok ugljikova dioksida potreban za fotosintezu. Biljka zato mora stalno usklađivati hlađenje, rast i štednju vode.

Nisu svi primjerci jednako uspješni. Dio biljaka uginuo je nakon nekoliko dana, dok su druge ostale zdrave tjednima. Istraživači sumnjaju da razlike dijelom proizlaze iz genetskih varijacija, ali još nisu utvrdili koji geni donose učinkovitije hlađenje.

Studija je zasad objavljena kao preprint, što znači da još nije prošla neovisnu recenziju. Osim toga, laboratorijski pokusi nisu u potpunosti oponašali ograničenu dostupnost vode u prirodi. Ipak, ova biljka nudi vrijedan primjer kako se ekosustavi mogu prilagoditi toplinskom stresu. Njezini mehanizmi mogli bi jednoga dana pomoći u uzgoju otpornijih biljaka, pa čak i u razmišljanjima o uzgoju u ekstremnim okolišima izvan Zemlje.