Cercetătorii au descoperit că plantele încalcă regulile biochimiei și „iau decizii în secret”

Cercetătorii tocmai au descoperit un proces necunoscut până acum care explică „deciziile secrete” pe care le iau plantele atunci când eliberează carbonul în atmosferă.

„Am descoperit că plantele își controlează respirația într-un mod la care nu ne așteptam, ele controlează cât de mult carbon din fotosinteză păstrează pentru a construi biomasă, folosind un canal metabolic”, a declarat pentru ScienceAlert Harvey Millar, biochimist la Universitatea din Australia de Vest. „Acest lucru se întâmplă chiar în etapa dinaintea deciziei lor de a arde un compus numit piruvat pentru a produce și a elibera CO2 înapoi în atmosferă”.

• Mii de meteoriți care au ajuns în Antarctica ar putea fi pierduți pentru totdeauna
• Test de cultură generală. De ce este special nasul cămilelor?

În timpul fotosintezei, plantele produc zahăr sau zaharoză. De obicei, planta produce un exces de zaharoză; o parte este stocată, o parte este degradată. Acest lucru se numește ciclul acidului citric (sau al acidului tricarboxilic) și este la fel de important pentru viață.

Ca parte a acestui ciclu, zaharoza, care are doisprezece atomi de carbon, este descompusă în glucoză cu șase atomi de carbon. Apoi, glucoza este descompusă în piruvat, care are trei atomi de carbon. Folosirea piruvatului pentru energie produce carbon ca deșeu, așa că în acest punct planta ia o „decizie”.

Cercetătorii au descoperit un proces necunoscut până acum

„Piruvatul este ultimul moment în care planta poate lua o decizie„, a declarat Millar pentru ScienceAlert. „Puteți să-l ardeți și să eliberați CO2, sau îl puteți folosi pentru a construi fosfolipide, uleiuri vegetale stocate, aminoacizi și alte lucruri de care aveți nevoie pentru a produce biomasă”.

Descoperirea a fost făcută în timp ce lucra la un model clasic de plante numit thale cress (Arabidopsis thaliana). Cercetătorii, conduși de Xuyen Le, cercetător în domeniul molecular al plantelor de la Universitatea din Australia de Vest, au marcat piruvatul cu C13 (un izotop de carbon) pentru a urmări unde era transferat în timpul ciclului acidului citric și au descoperit că piruvatul din diferite surse era utilizat în mod diferit.

Acest lucru înseamnă că planta poate urmări de fapt sursa de piruvat și poate acționa în consecință, alegând fie să îl elibereze, fie să îl păstreze pentru alte scopuri. „Am descoperit că un transportor de pe mitocondrii direcționează piruvatul către respirație pentru a elibera CO2, dar piruvatul produs în alte moduri este păstrat de celulele plantelor pentru a construi biomasă – dacă transportorul este blocat, plantele folosesc atunci piruvatul din alte căi pentru respirație”, a spus Le, potrivit Science Alert.

Plantele ar putea contribui la rezolvarea problemelor legate de schimbările climatice

Această capacitate de a lua decizii, sugerează echipa, încalcă regulile normale ale biochimiei, unde, de obicei, fiecare reacție este o competiție, iar procesele nu controlează unde se duce produsul. „Canalizarea metabolică încalcă aceste reguli prin dezvăluirea unor reacții care nu se comportă astfel, ci sunt decizii stabilite în procesele metabolice care sunt protejate de alte reacții”, spune Millar. „Acesta nu este primul canal metabolic care a fost găsit vreodată, dar sunt relativ rare, iar aceasta este prima dovadă a unuia care guvernează acest proces în respirație.”

Aproximativ jumătate din dioxidul de carbon absorbit de plante este eliberat înapoi în atmosferă. Dacă am reuși să determinăm plantele să stocheze ceva mai mult dioxid de carbon în acest proces, am putea contribui în mod fascinant la rezolvarea problemelor noastre legate de schimbările climatice.

„În timp ce ne gândim să construim și să creștem plante pentru viitor, nu ar trebui să ne gândim doar la modul în care acestea pot fi o hrană bună pentru sănătate, ci și dacă pot fi bune stocătoare de carbon pentru sănătatea atmosferei de care depindem cu toții”, a declarat Millar pentru ScienceAlert.

Cercetarea a fost publicată în Nature Plants.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cea mai mare plantă din lume i-a uimit pe cercetători. Unde a fost descoperită?

De ce stresează atingerea plantele? Un mister vechi de 30 de ani, la un pas de a fi rezolvat

„Nu mai rupeți plantele în formă de penis!”, imploră Ministerul Mediului din Cambodgia

„Plantele extreme”, care cresc atunci când sunt stresate