Les Chercheurs Découvrent Que Les Plantes Ont Des Bouches Qui S'ouvrent Et Se Ferment Dans Un Mouvement Semblable À Celui D'une Respiration
Des chercheurs de l'Université de Californie à San Diego ont examiné de près un stomate, des pores de la peau des feuilles qui s'ouvrent et se ferment dans un mouvement semblable à celui d'une respiration.
Savoir que les plantes peuvent signaler leur "bouche" pour répondre aux changements de niveaux permettra aux scientifiques de modifier ces signaux et de produire des cultures capables de résister aux effets du changement climatique, a déclaré Jared Dashoff, porte-parole de la National Science Foundation (NSF), qui a financé l'oeuvre.
"La réponse aux changements est essentielle à la croissance des plantes et régule l'efficacité avec laquelle la plante utilise l'eau, ce qui est important car nous constatons une augmentation des sécheresses et des températures", a déclaré Julian Schroeder, qui a dirigé la nouvelle recherche.
Un changement climatique pourrait affecter l'équilibre entre l'entrée de dioxyde de carbone et la perte de vapeur d'eau par les stomates.
Et si les plantes, en particulier les cultures destinées à l'alimentation, ne trouvent pas d'équilibre, elles deviennent sèches et inutiles.Une étude de 2021, également financée par la National Science Foundation, a révélé que la productivité agricole mondiale au cours des 60 dernières années est encore inférieure de 21 %. ce qu'il serait sans le changement climatique.
Sur la face inférieure des feuilles et ailleurs, selon la plante, se trouvent de minuscules ouvertures appelées stomates - des milliers par feuille avec des variations selon les espèces végétales.
"Comme les portes d'un petit château, des paires de cellules sur les côtés des pores oraux - appelées cellules de garde - ouvrent leurs pores centraux pour absorber le dioxyde de carbone", a déclaré Dashoff dans un communiqué.
Ces protéines signalent aux cellules de se détendre et de fermer les stomates. Lorsque la plante détecte une augmentation des niveaux de dioxyde de carbone, la deuxième protéine empêche la première de maintenir les stomates ouverts et fermés.
"La découverte que le capteur de dioxyde de carbone dans les plantes se compose de deux protéines a été bénéfique et peut être une raison pour laquelle le mécanisme n'a pas encore été identifié", a déclaré Schroeder.
Dans un environnement à faible teneur en carbone où la plante doit garder les stomates ouverts plus longtemps pour obtenir la quantité dont elle a besoin pour la photosynthèse, une protéine connue sous le nom de HT1 active une enzyme qui force les cellules de garde à gonfler, gardant les stomates ouverts.
"Cependant, lorsque les stomates sont ouverts, l'intérieur de la plante est exposé aux éléments et l'eau de la plante est perdue dans l'air ambiant, ce qui peut entraîner une déshydratation de la plante", a déclaré Dashoff.
Par conséquent, les plantes doivent équilibrer l'absorption de dioxyde de carbone avec la perte de vapeur d'eau en contrôlant la durée pendant laquelle les stomates restent ouverts.
"Identifier comment les plantes contrôlent leurs stomates en fonction de l'évolution des niveaux de dioxyde de carbone crée un autre type d'ouverture - une ouverture vers de nouvelles voies de recherche et des possibilités pour relever les défis sociétaux", a déclaré Richard Seyr, directeur du programme NSF.
Les plantes sont connues pour consommer de grandes quantités de dioxyde de carbone, mais une étude de 2018 a révélé qu'elles en absorbaient plus qu'on ne le pensait auparavant.
Dans l'étude, des chercheurs du laboratoire national Lawrence Berkeley du ministère de l'Énergie ont développé un nouveau modèle pour calculer ce que font les plantes pendant leur période d'inactivité photosynthétique.
Selon l'équipe, les modèles précédents ne tenaient pas compte du fait que les plantes continuent de se disputer les nutriments dans le sol même la nuit.
En combinant cela, les chercheurs ont découvert que les plantes peuvent produire plus d'absorption de dioxyde de carbone qu'on ne le pensait auparavant.
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