Ученые из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн разработали передовой научный инструмент, который впервые позволяет отслеживать тонкое движение устьичных пор на листьях растений и измерять обмен газами с ними в реальном времени, при этом обеспечивая точный контроль над окружающими условиями. Исследование, опубликованное в журнале «Plant Physiology», представляет новую систему под названием «Stomata In-Site», нацеленную на решение старой загадки в физиологии растений, которая заключается в трудности одновременного точного наблюдения за поведением устьичных пор и измерения их функции. Устьица, являющиеся микроскопическими отверстиями на поверхности листьев, являются ключевым элементом в жизни растений, поскольку они позволяют поглощать углекислый газ, необходимый для фотосинтеза, и в то же время приводят к потере воды в виде пара. Этот тонкий баланс представляет собой постоянный вызов для растений, особенно в засушливых условиях. Исследователи пояснили, что предыдущие технологии заставляли ученых выбирать между наблюдением за формой устьиц и измерением количества обмениваемых газов, причем большинство из них не позволяли контролировать такие факторы, как свет, температура и влажность, хотя устьица быстро реагируют на эти переменные. Система «Stomata In-Site» объединяет три передовые технологии в одной платформе: трехмерный лазерный сканирующий микроскоп для отслеживания движения клеток без повреждения их, высокоточные приборы для измерения потока углекислого газа и водяного пара, а также климатическую камеру, позволяющую исследователям имитировать различные естественные условия. По данным Sputnik, ученые считают, что это развитие открывает широкие возможности для улучшения сельскохозяйственных культур, благодаря более глубокому пониманию механизмов, контролирующих открытие и закрытие устьиц, и их связи с их количеством на одном листе. Эти знания могут способствовать развитию растений, более эффективно использующих воду, что является ключевым фактором в борьбе с засухой, обеспечении продовольственной безопасности и производстве биотоплива в будущем. Исследовательская группа отметила, что вода по-прежнему остается наиболее ограничивающим фактором для мирового сельскохозяйственного производства, что придает этому типу исследований стратегическое значение. В разработке системы приняли участие Джозеф Д. Кроуфорд, Дастин Майфилд-Джонс, Гленн Э. Фрид, Николас Эрнандес и Эндрю Д. Би.
