Cùng một loài cây, chiến thuật khác nhau: môi trường sống quyết định phản ứng với khí hậu

Huỳnh quang diệp lục đo lường khả năng sửa chữa sự ức chế quang hợp của thực vật.

Một phần năng lượng ánh sáng được sử dụng trong quá trình quang hợp được phát ra dưới dạng huỳnh quang. Sự ức chế quang hợp và quá trình sửa chữa của nó có thể được đo lường bằng khả năng huỳnh quang. Nguồn: Đại học Osaka Metropolitan.

Cây cần ánh sáng để phát triển, nhưng quá nhiều ánh sáng có thể gây tổn hại đến phức hợp quang hợp được gọi là hệ thống quang hợp II. Người ta biết rằng thực vật thích nghi với việc phát triển dưới ánh nắng mặt trời đầy đủ sẽ sửa chữa sự tổn hại do ánh sáng này gây ra nhiều hơn. Nhưng hoạt động sửa chữa này chậm lại ở nhiệt độ lạnh hơn. Một nhóm nghiên cứu quốc tế do Đại học Osaka Metropolitan đứng đầu hiện đã tìm thấy một số manh mối về cách thực vật tồn tại ở các vùng lạnh hơn.

Phó giáo sư Riichi Oguchi của Khoa Khoa học Sau đại học và các đồng nghiệp từ Úc, Áo và Nhật Bản đã trồng Arabidopsis thaliana (thường được gọi là thale cress) bằng cách sử dụng các kiểu sinh thái từ khắp nơi trên thế giới. Tất cả chúng đều được trồng ở nhiệt độ 22°C, trước khi một số được giữ làm nhóm đối chứng ở nhiệt độ đó và một số khác được tiếp xúc với thời tiết lạnh hơn ở 12°C trong ba ngày. Sau đó, các cây được đưa vào điều kiện 5°C trong thí nghiệm này.

Sự tổn hại khả năng quang hợp do ánh sáng, được gọi là ức chế quang hợp, được sửa chữa ở một tỷ lệ nhất định ở thực vật. Cây Arabidopsis thaliana đối chứng không cho thấy sự khác biệt giữa các kiểu sinh thái về tỷ lệ sửa chữa ở 5°C, nhưng các cây thích nghi với cái lạnh trong ba ngày cho thấy tỷ lệ sửa chữa ức chế quang hợp tăng lên và mức độ gia tăng cao hơn ở các kiểu sinh thái từ các vùng lạnh hơn.

“Những gì chúng tôi tìm thấy trong thí nghiệm này là các loài thực vật thích nghi ở nhiệt độ lạnh tăng tốc độ sửa chữa ức chế quang hợp trong thời tiết lạnh và khả năng thích nghi cao hơn ở các kiểu sinh thái từ các vùng lạnh hơn”, Giáo sư Oguchi đã giải thích. “Nhưng trong những mùa ấm hơn, như nhóm đối chứng đề xuất, các loài thực vật không tăng tốc độ vì chi phí cho khả năng sửa chữa như vậy là cao”.

Đỗ Thị Nhạn theo Đại học Osaka Metropolitan.