Çölün ortasında 60 derece sıcaklığa tek başına direniyor

Kuzey Amerika'nın en sıcak noktası kabul edilen Death Valley'de yetişen Tidestromia oblongifolia (Arizona tatlıbalı) adlı bitkinin, yaprak sıcaklığını çevre havasından 13 °C'ye kadar daha düşük tutarak aşırı sıcaklarda hayatta kaldığı tespit edildi.

Araştırmacılar, aşırı çöl sıcaklarına uyum sağlayan Tidestromia oblongifolia bitkisinin hücresel ve genetik mekanizmalarını inceledi. Yapılan deneylerde, bitkinin terleme yöntemiyle aktif soğutma gerçekleştirerek karmaşık yaşam için üst termal sınır kabul edilen 60 °C (140 °F) sıcaklığa dayandığı belirlendi.

60 DERECE SICAKLIKTA 8 GÜNLÜK TEST 

Çalışma kapsamında türün yetiştiği bölgelerden ve Death Valley'den toplanan 223 yabanıl bitkiye ait tohuma ulaşıldı. Elde edilen 1.200'den fazla fide, kademeli alışma sürecinin ardından bir haftayı aşkın süre boyunca her gün 6-8 saat boyunca 60 °C sıcaklığa maruz bırakıldı.

Deney sonucunda genetik hatlara bağlı olarak bitkilerin hayatta kalma oranının %2 ile %34 arasında değiştiği kaydedildi. Kızılötesi kameralarla yapılan ölçümlerde, surviving bitkilerin yaprak sıcaklıklarının çevre ortamından 10 °C ila 13 °C daha soğuk kaldığı ve yaprak ısısının 54 °C ile 59 °C arasında sabitlendiği gözlendi.

SOĞUTMA MEKANİZMASI 

Genom çapındaki analizlerde, ısıda hayatta kalmayla doğrudan ilişkili üç DNA bölgesi tespit edildi. Araştırma ekibi, soğutma sürecine dair şu verileri paylaştı: Daha soğuk yapraklara sahip bitkilerin, stoma adı verilen gözenekleri açık tutan genetik yolları aktif hâle getirdiği saptandı. Stomalar yapay olarak kapatıldığında soğutma etkisinin durduğu tespit edildi.

Kuraklık stresi altında su depolama özelliği bulunmayan bitkinin, bu buharlaşmalı soğutma için gereken suyu Death Valley toprak altındaki yeraltı sularından karşıladığı belirtildi.

Isı adaptasyonunun, mitokondri ve kloroplast etkileşimi sonucu kloroplastların şekil değiştirmesiyle desteklendiği kaydedildi.

TARIMSAL ÜRETİM İÇİN POTANSİYEL MODEL

Çalışmanın ilk yazarı ve Michigan Bitki Dayanıklılığı Enstitüsü araştırmacısı Joanna Feehan, elde edilen bulguların küresel sıcaklık artışları karşısında gıda ürünlerinin korunmasına katkı sağlayabileceğini bildirdi.

Araştırmacılar, deneylerin sınırlı laboratuvar koşullarında ve bol su sağlanan genç fideler üzerinde yapıldığını, spesifik genlerin belirlenmesi için ek çalışmalara ihtiyaç duyulduğunu vurguladı.