А не вырубить ли нам все дубы на планете?

Это простой вопрос, и звучит довольно скромно. А возник он по итогам одного исследования относительно роли растений в меняющемся и теплеющем мире.

А не вырубить ли нам все дубы? — спрашивает Том Шарки, заслуженный профессор Института устойчивости растений Мичиганского государственного университета.

Шарки также работает в лаборатории по изучению растений при департаменте энергетики МГУ и на кафедре биохимии и молекулярной биологии.

Следует уточнить, что Шарки не предлагал искренне вырубить все дубы. Тем не менее, его вопрос был искренним и вызван последними исследованиями его группы, опубликованными в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Группа исследователей обнаружила, что в условиях потепления планеты такие растения, как дубы и тополя, будут выделять больше соединений, которые усугубляют плохое качество воздуха, способствуя образованию проблемных твердых частиц и озона в нижних слоях атмосферы.

Проблема заключается в том, что это же соединение, называемое изопреном, может также улучшать качество чистого воздуха, делая растения более устойчивыми к стрессовым факторам, включая насекомых и высокие температуры.

Хотим ли мы, чтобы растения производили больше изопрена, чтобы они были более устойчивыми, или мы хотим, чтобы они производили его меньше, чтобы не ухудшать загрязнение воздуха? Каков правильный баланс? — спросил Шарки.

Это действительно фундаментальные вопросы, которые лежат в основе нашей работы. Чем больше мы будем понимать, тем эффективнее сможем на них ответить.

Изопрен

Шарки изучает изопрен и способы его получения растениями с 1970-х годов, когда он был докторантом в Мичиганском государственном университете.

Изопрен, выделяемый растениями, является вторым по величине выбросом углеводородов на Земле, уступая лишь выбросам метана в результате деятельности человека. Однако большинство людей никогда не слышали о нем, говорит Шарки.

Долгое время он оставался за кадром, но он невероятно важен, — сказал Шарки.

Идея получила некоторую известность в 1980-х годах, когда тогдашний президент США Рональд Рейган ошибочно заявил, что деревья загрязняют воздух больше, чем автомобили. Однако в этом утверждении была доля правды.

Изопрен взаимодействует с соединениями оксида азота, содержащимися в загрязнениях воздуха, производимых угольными электростанциями и двигателями внутреннего сгорания автомобилей. В результате этих реакций образуются озон, аэрозоли и другие побочные продукты, вредные как для человека, так и для растений.

Существует интересное явление, когда воздух движется по городскому ландшафту, собирая оксиды азота, а затем движется над лесом и дает это токсичное варево, — говорит Шарки.

Качество воздуха на ветру от города часто хуже, чем в самом городе.

В настоящее время при поддержке Национального научного фонда Шарки и его команда работают над тем, чтобы лучше понять биомолекулярные процессы, используемые растениями для получения изопрена. Исследователей особенно интересует, как на эти процессы влияет окружающая среда, особенно в условиях изменения климата.

До появления новой публикации исследователи понимали, что некоторые растения производят изопрен в процессе фотосинтеза. Они также знали, что изменения, происходящие на планете, оказывают конкурирующее влияние на производство изопрена.

Так, увеличение содержания углекислого газа в атмосфере снижает этот показатель, а повышение температуры ускоряет его. Одним из вопросов новой публикации команды МГУ был вопрос о том, какой из этих эффектов победит.

Мы искали точку регулирования пути биосинтеза изопрена в условиях повышенного содержания углекислого газа, — говорит Абира Саху, ведущий автор нового доклада и постдокторский научный сотрудник исследовательской группы Шарки.

«Ученые уже давно пытаются найти это», — говорит Саху. „И, наконец, у нас есть ответ“.

«Для биологов суть статьи в том, что мы определили конкретную реакцию, замедляемую углекислым газом, CO2», — сказал Шарки.

Благодаря этому мы можем сказать, что температурный эффект преобладает над эффектом CO2, — добавил он.

К тому времени, когда температура достигает 95 градусов по Фаренгейту — 35 градусов по Цельсию, — подавление CO2 практически отсутствует. Изопрен вытекает просто сумасшедшим потоком.

В своих экспериментах, в которых использовались растения тополя, команда также обнаружила, что при потеплении на 10 градусов Цельсия выделение изопрена увеличивается более чем в десять раз, сказал Саху.

Работая с Томом, понимаешь, что растения действительно выделяют много изопрена, — сказал Мохаммад Мостофа, доцент, работающий в лаборатории Шарки и являющийся еще одним автором нового доклада.

Это открытие поможет исследователям лучше предвидеть, сколько изопрена будут выделять растения в будущем, и лучше подготовиться к последствиям этого. Но исследователи также надеются, что оно поможет сделать выбор, который люди и сообщества делают в это время.

Мы могли бы работать лучше, — сказал Мостофа.

В таком месте, как МГУ, где произрастает более 20 000 деревьев, это может означать, что в будущем придется сажать меньше дубов, чтобы ограничить выбросы изопрена.

Что же касается того, что делать с деревьями, которые уже выделяют изопрен, то у Шарки есть идея, которая не предполагает их вырубки.

Мое предложение заключается в том, что мы должны лучше контролировать загрязнение оксидами азота, — заключил Шарки.

05.10.2023


Подписаться в Telegram



Экология

Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике

Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим...

EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении

Изменение климата может представлять большую о...

Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно ...

PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата

Центральные особенности эволюции человека могу...

Ртуть в тропиках — скрытая опасность
Ртуть в тропиках — скрытая опасность

Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на...

Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов

Бразильские исследователи протестировали фоток...

Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды

В ходе исследования, которое может улучшить пр...

Ученые выяснили, как получить менее липкий лед
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед

Готовясь к зиме многие американцы столкну...

Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны
Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны

Международная группа ученых предостерегла от&n...

Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры
Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры

Исследователи обнаружили белок, который уплотн...

«Тунберг это не понравится, но счастливые свинки важнее климата»
«Тунберг это не понравится, но счастливые свинки важнее климата»

Производство свинины вызывает обеспокоенность ...

В организмах и жилищах людей найдены пагубные химикаты
В организмах и жилищах людей найдены пагубные химикаты

Пер- и полифторалкильные вещества, PFAS, ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер
Исследование: теряя товарищей по стае, овсянки отказываются зимовать на прежнем месте
Исследование: теряя товарищей по стае, овсянки отказываются зимовать на прежнем месте

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса