Atemberaubendes Video, das Pflanzen zeigt, wie sie in Nahaufnahme „atmen“.

Es sind atemberaubende Aufnahmen.

Ein atemberaubendes neues Video zeigt Pflanzen in Echtzeit „atmen“ – und das Filmmaterial könnte enorme Auswirkungen darauf haben, wie Landwirte die Welt in Zukunft ernähren.

Das Nahaufnahmevideo wurde von Biologen der University of California San Diego während einer von der US National Science Foundation finanzierten Forschung aufgenommen.

Während sie die Pflanzen filmten, entdeckten die Biologen, wie die Pflanzen ihre Spaltöffnungen – kleine Öffnungen, die als „Mündung“ bekannt sind – verwenden, um ihre Kohlendioxidatmung zu lenken.

Laut dem Sprecher der National Science Foundation, Jared Dashoff, könnten Wissenschaftler wissen, wie Pflanzen ihre Spaltöffnungen zum Öffnen und Schließen als Reaktion auf sich ändernde Kohlendioxidwerte verwenden, um Pflanzen zu züchten, die robust genug für eine sich ändernde Umwelt sind.

„Die Forscher hoffen, dass die Nutzbarmachung dieses Mechanismus zu einer zukünftigen Verbesserung der Wassernutzungseffizienz und der Kohlenstoffaufnahme von Pflanzen führen wird, was entscheidend ist, da die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre weiter zunimmt“, sagte er. Nachrichtendienst Südwest.

„Wenn die Spaltöffnungen geöffnet sind, ist das Innere der Pflanze den Elementen ausgesetzt, und Wasser aus der Pflanze geht an die Umgebungsluft verloren, was sie austrocknen kann“, erklärte Dashoff. „Daher müssen Pflanzen die Kohlendioxidaufnahme mit dem Wasserdampfverlust ausgleichen, indem sie kontrollieren, wie lange ihre Stomata offen bleiben.“

„Die Reaktion auf Veränderungen ist entscheidend für das Pflanzenwachstum und reguliert, wie effizient die Pflanze Wasser nutzt, was wichtig ist, weil wir zunehmende Dürren und steigende Temperaturen sehen“, fügte Forschungsleiter Julian Schroeder hinzu.

Mit dem Klimawandel nehmen die atmosphärische Kohlendioxidkonzentration und die Temperatur zu, was das Gleichgewicht zwischen Kohlendioxideintrag und Wasserdampfverlust durch Spaltöffnungen beeinflusst.

Wenn Pflanzen, insbesondere Nutzpflanzen wie Weizen, Reis und Mais, kein neues Gleichgewicht erreichen können, riskieren sie, auszutrocknen, Landwirte riskieren, wertvolle Produkte zu verlieren, und immer mehr Menschen auf der ganzen Welt riskieren, zu hungern.

„Wissenschaftler haben seit langem die Schlupflöcher und das Gleichgewicht zwischen Kohlendioxidaufnahme und Wasserverlust verstanden“, sagte Dashoff. „Aber was sie bisher nicht wussten, war, wie Pflanzen Kohlendioxid wahrnehmen, um das Öffnen und Schließen von Stomata als Reaktion auf sich ändernde Kohlendioxidwerte zu signalisieren.“

„Das Wissen darüber wird es Forschern nun ermöglichen, diese Signale zu modifizieren – damit Pflanzen das richtige Gleichgewicht zwischen Kohlendioxidaufnahme und Wasserverlust finden können – und es Wissenschaftlern und Pflanzenzüchtern ermöglichen, Pflanzen zu produzieren, die robust genug für die Umwelt der Zukunft sind.“

Dashoff fügte hinzu, dass die Forscher von ihren Erkenntnissen so begeistert sind, dass sie nun ein Patent angemeldet haben und Möglichkeiten prüfen, ihre Erkenntnisse in Werkzeuge für Pflanzenzüchter und Landwirte umzusetzen.

Die Ergebnisse sind geradezu bahnbrechend, sagte Richard Seyr, Programmdirektor der National Science Foundation.

Er erklärte: „Die Identifizierung, wie Pflanzen ihre Stomata unter sich ändernden CO2-Werten kontrollieren, schafft eine andere Art von Öffnung – eine für neue Forschungswege und Möglichkeiten zur Bewältigung gesellschaftlicher Herausforderungen.“