Сельскохозяйственные культуры с фотосинтетическим путём C4 удивили учёных

Фотосинтез — это процесс, в котором растения превращают свет, углекислый газ и воду в сахара, способствующие росту растений. Большинство видов растений на Земле используют фотосинтез C3, однако некоторые культуры, такие как кукуруза, сорго и просо, обладают уникальным механизмом фотосинтеза C4.

При фотосинтезе C4, где производится четырехуглеродное соединение, уникальная анатомия листа позволяет углекислому газу концентрироваться в клетках «обкладок пучков» вокруг Рубиско. Эта структура доставляет углекислый газ прямо в Рубиско, эффективно устраняя его контакт с кислородом и необходимость в фотодыхании.

Неустьичный контроль транспирации у культур C4 даёт им преимущество в поддержании благоприятного микроклимата для фотосинтеза в листьях. Это позволяет растениям поглощать углекислый газ в процессе фотосинтеза и роста, несмотря на повышенные температуры и возросшую потребность атмосферы в воде, не увеличивая при этом расход воды.

Исследования показали, что культуры C4 поддерживают пониженную относительную влажность в подустьичной полости, до 80% в условиях дефицита давления пара, что снижает потери воды и подчёркивает важную роль неустьичного контроля в эффективности использования воды.

Этот механизм помогает растениям поддерживать фотосинтез, сокращая потери воды без значительного снижения межклеточного уровня CO2 для фотосинтеза. Это имеет решающее значение для поддержания роста и обеспечения процветания сельскохозяйственных культур.