Usuari:Solde/Traduccions
Estomes i canvi climàtic[modifica]
Resposta dels estomes als factors ambientals[modifica]
La fotosíntesi, el transport d'aigua de les plantes (xilema) i l'intercanvi de gasos estan regulats per la funció estomàtica que és important en el funcionament de les plantes.[1]
Els estomes responen a la llum i la llum blava és gairebé 10 vegades més efectiva que la llum vermella per provocar una resposta estomàtica. La investigació suggereix que això es deu al fet que la resposta a la llum dels estomes a la llum blava és independent d'altres components de la fulla com la clorofil·la. Els protoplasts de cèl·lules de protecció s'inflen sota la llum blava sempre que hi hagi prou disponibilitat de potassi.[2] Diversos estudis han vist evidències que l'augment de les concentracions de potassi pot augmentar l'obertura estomàtica al matí, abans que comenci el procés de fotosíntesi, però que més tard al dia la sacarosa té un paper més important en la regulació de l'obertura estomàtica.[3] La zeaxantina a les cèl·lules de guàrdia actua com un fotoreceptor de llum blava que mèdia l'obertura estomàtica.[4] L'efecte de la llum blava sobre les cèl·lules de guàrdia s'inverteix per la llum verda, que isomeritza la zeaxantina.[4]
La densitat estomàtica i l'obertura (longitud dels estomes) varien sota una sèrie de factors ambientals com la concentració de CO2 atmosfèric, la intensitat de la llum, la temperatura de l'aire i el fotoperíode (durada diürna).[5] [6]
La disminució de la densitat estomàtica és una de les maneres com les plantes han respost a l'augment de la concentració de CO2 atmosfèric ([CO2]atm).[7] Tot i que els canvis en la resposta [CO2]atm són els menys entesos de manera mecànica, aquesta resposta estomàtica ha començat a aplanar-se on aviat s'espera que afecti els processos de transpiració i fotosíntesi a les plantes.[1][8]
La sequera inhibeix l'obertura estomàtica, però la investigació sobre la soja suggereix que la sequera moderada no té un efecte significatiu en el tancament estomàtic de les seves fulles. Hi ha diferents mecanismes de tancament estomàtic. La baixa humitat estressa les cèl·lules de guàrdia provocant la pèrdua de turgència, anomenada tancament hidropassiu. El tancament hidroactiu es contrasta amb tota la fulla afectada per l'estrès per sequera, que es creu que probablement és provocada per l'àcid abscísic.[9]
Adaptacions futures durant el canvi climàtic[modifica]
S'espera que el [CO2]atm arribarà a 500–1000 ppm el 2100.[1] El 96% dels últims 400.000 anys ha experimentat menys de 280 ppm de CO2. A partir d'aquesta xifra, és molt probable que els genotips de les plantes actuals hagin divergit dels seus parents preindustrials.[1]
El gen HIC (diòxid de carboni alt) codifica un regulador negatiu per al desenvolupament dels estomes a les plantes.[10] La investigació sobre el gen HIC utilitzant Arabidopsis thaliana no va trobar cap augment del desenvolupament estomàtic en l'al·lel dominant, però en l'al·lel recessiu de tipus salvatge va mostrar un gran augment, com a resposta a l'augment dels nivells de CO2 a l'atmosfera.[10] Aquests estudis impliquen que la resposta de les plantes als nivells canviants de CO2 està controlada en gran mesura per la genètica.
Implicacions agrícoles[modifica]
L'efecte fertilitzant de CO2 s'ha sobreestimat molt durant els experiments d'enriquiment de diòxid de carboni a l'aire lliure (FACE) on els resultats mostren que l'augment dels nivells de CO2 a l'atmosfera millora la fotosíntesi, redueix la transpiració i augmenta l'eficiència de l'ús de l'aigua (WUE).[7] L'augment de la biomassa és un dels efectes amb simulacions d'experiments que prediuen un augment del 5-20% en els rendiments dels cultius a 550 ppm de CO2.[11] Es va demostrar que les taxes de fotosíntesi de les fulles augmentaven entre un 30 i un 50% a les plantes C3 i entre un 10 i un 25% en C4 amb nivells de CO2 duplicats.[11] L'existència d'un mecanisme de retroalimentació dóna lloc a una plasticitat fenotípica en resposta a [CO2]atm que podria haver estat un tret adaptatiu en l'evolució de la respiració i la funció de les plantes.[1][6]
Predir com funcionen els estomes durant l'adaptació és útil per entendre la productivitat dels sistemes vegetals tant per als sistemes naturals com per a l'agricultura.[5] Els cultivadors i els agricultors comencen a treballar junts mitjançant la millora evolutiva i participativa de plantes per trobar les espècies més adequades, com ara varietats de cultius resistents a la calor i la sequera, que podrien evolucionar de manera natural cap al canvi davant dels reptes de seguretat alimentària.[7] [[Categoria:Fotosíntesi]] [[Categoria:Fisiologia vegetal]] [[Categoria:Anatomia vegetal]]
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Rico, C; Pittermann, J; Polley, HW; Aspinwall, MJ; Fay, PA New Phytologist, 199, 4, 2013, pàg. 956–965. DOI: 10.1111/nph.12339. PMID: 23731256 [Consulta: free]. Error de citació: Etiqueta
<ref>no vàlida; el nom «Rico-2013» està definit diverses vegades amb contingut diferent. - ↑ McDonald, Maurice S. Photobiology of Higher Plants. Wiley, 2003, p. 293. ISBN 978-0-470-85523-2.
- ↑ Mengel. Principles of Plant Nutrition. Springer, 2001, p. 205. DOI 10.1007/978-94-010-1009-2. ISBN 978-94-010-1009-2.
- ↑ 4,0 4,1 Kochhar, S. L.. «Transpiration». A: Plant Physiology: Theory and Applications. 2. Cambridge University Press, 2020, p. 75–99. DOI 10.1017/9781108486392.006. ISBN 978-1-108-48639-2.
- ↑ 5,0 5,1 Buckley, TN; Mott, KA Plant, Cell and Environment, 36, 9, 2013, pàg. 1691–1699. DOI: 10.1111/pce.12140. PMID: 23730938 [Consulta: free]. Error de citació: Etiqueta
<ref>no vàlida; el nom «Buckley-2013» està definit diverses vegades amb contingut diferent. - ↑ 6,0 6,1 Rogiers, SY; Hardie, WJ; Smith, JP Australian Journal of Grape and Wine Research, 17, 2, 2011, pàg. 147–152. DOI: 10.1111/j.1755-0238.2011.00124.x. Error de citació: Etiqueta
<ref>no vàlida; el nom «Rogiers-2011» està definit diverses vegades amb contingut diferent. - ↑ 7,0 7,1 7,2 Ceccarelli, S; Grando, S; Maatougui, M; Michael, M; Slash, M The Journal of Agricultural Science, 148, 6, 2010, pàg. 627–637. DOI: 10.1017/s0021859610000651 [Consulta: free]. Error de citació: Etiqueta
<ref>no vàlida; el nom «Ceccarelli-2010» està definit diverses vegades amb contingut diferent. - ↑ Serna, L; Fenoll, C Nature, 408, 6813, 2000, pàg. 656–657. DOI: 10.1038/35047202. PMID: 11130053.
- ↑ Mengel. Principles of Plant Nutrition. Springer, 2001, p. 223. DOI 10.1007/978-94-010-1009-2. ISBN 978-94-010-1009-2.
- ↑ 10,0 10,1 Gray, J; Holroyd, G; van der Lee, F; Bahrami, A; Sijmons, P Nature, 408, 6813, 2000, pàg. 713–716. Bibcode: 2000Natur.408..713G. DOI: 10.1038/35047071. PMID: 11130071.
- ↑ 11,0 11,1 Tubiello, FN; Soussana, J-F; Howden, SM Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104, 50, 2007, pàg. 19686–19690. Bibcode: 2007PNAS..10419686T. DOI: 10.1073/pnas.0701728104. PMC: 2148358. PMID: 18077401 [Consulta: free].