Avainsanat

, , , , , , , , , ,

Solukoiden putkiloiden rakenteiden sekä lehtien ilmarakojen määrien muutokset keino sopeutua 

 

Auringonkukka menestynee myös tulevaisuuden muuttuneissa ilmasto-oloissa.

Auringonkukka menestynee myös tulevaisuuden muuttuneissa ilmasto-oloissa.

Meneillään olevan ilmastonmuutoksen merkittävimmät vaikutukset kasvillisuudelle ovat lämpötilan nousu sekä ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kohoaminen. Molemmat tapahtumat ovat jo vaikuttaneet kasvien yhteyttämiseen – toisilla lajeilla kielteisesti ja osalla myönteisesti. Yleisenä johtopäätöksenä pidetään kehitystä, jossa valtaosa kasveista hyötyy ilmastonmuutoksen edetessä kohoavasta hiilidioksidin saatavuudesta, onhan ilmasta otettava hiili yhteyttämisen ja tuotannon tärkein raaka-aine. Lämpeneminen puolestaan lisää pääosin lehtien kautta tapahtuvaa haihtumista, joten veden puute voi tulla ongelmaksi kuumina kesinä. Mutta kasveilla on keinonsa sopeutua tällaisiin muutoksiin, osoittavat tutulla ja myös taloudellisesti tärkeällä auringonkukalla (Helianthus annuus) tehdyt kokeet.

Kasvien lehdet reagoivat sekä ulkoilman että kasvisolukon sisäisiin hiilidioksidin (CO2) pitoisuuksien muutoksiin. Alhaisessa CO2-pitoisuudessa kasvien lehtien ilmaraot ovat avoimina ja varsien ja lehtien kautta kuljetettava veden virtaus tehostuu. Toisaalta CO2-pitoisuuden nousu tavanomaista korkeammaksi johtaa ilmarakojen sulkeutumiseen ja siten vähempään haihduttamiseen sekä veden säästöön. Mutta kasvilla on muitakin keinoja. Ilmarakojen määrälehden pinta-alayksikköä kohti voi vaihdella kasvutilanteenilman CO2-pitoisuuden mukaan.

Yhdysvaltalaisen Kalifornian yliopiston Ekologian ja evoluutiobiologian laitoksen tutkijan Christopher Ricon johdolla New Phytologist -tiedelehden verkkopainoksessa 3.6.2013 julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin auringonkukan varren ja lehtien putkiloiden vedenkuljetusta, putkiloiden rakennetta ja kokoa sekä lehtien ilmarakojen lukumäärää kolmessa tilanteessa, joissa ilman hiilidioksidipitoisuus vastasi joko (a) esiteollisen ajan ilmakehää, (b) nykyistä ilmakehää, ja (c) kuluvan vuosisadan loppupuolen ilmakehää. Auringonkukkien kasvatusolojen CO2-pitoisuduet olivat noissa kolmessa vaihtoehtoisessa kokeessa 290 ppm (tilavuuden miljoonasosaa), 390 ppm sekä 490 ppm.

Nykyistä ilmakehän hiilidioksiditasoa alhaisemmassa CO2-pitoisuudesa auringonkukan vedenkuljetus, vesiputkiloiden laajuus sekä ilmarakojen lukumäärä lehdissä lisääntyivät – toisin sanoen kasvin haihduttamisen kautta menettämä vesimäärä kasvoi – nykyistä ja tulevaa ilmakehää vastaaviin oloihin verrattuna. Esiteollisen ajan ilmakehäoloissa kasvatettujen auringonkukkien varsissa olevat ontelot laajenivat, kun taas nykyistä ja tulevaisuuden ilmakehän kohonneessa hiilidioksidipitoisuudessa kasvin varren muuttumista suurten onteloiden hallitsemaksi, ontoksi solukoksi ei tapahtunut.

Vedenkuljetuksen ja kasvien lehtien ilmarakojen rakenteen sekä lukumäärän muutokset vaihtelevissa ilmakehän hiilidioksidioloissa osoittavat, että kasveilla – ja ainakin auringonkukalla – on tarkoituksenmukaisia ja joustavia keinoja selviytyä muuttuvissa ympäristöoloissa.

Enemmän auringonkukasta Tiedebasaarissa: Auringonkukka on jumalten suosikki. Tiedebasaari 31.8.2011; https://tiedebasaari.wordpress.com/2011/08/31