Ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ) обнаружили, что папоротники менее эффективно поглощают углекислый газ по сравнению с цветковыми растениями из-за своих физиологических особенностей. Открытие меняет представление о эволюции фотосинтеза и подчеркивает необходимость дальнейшего изучения этой группы растений. Результаты исследования опубликованы в журнале Annals of Applied Biology.
Папоротники, существующие на Земле около 370 миллионов лет, имеют более 10 000 видов, но остаются наименее изученными с точки зрения физиологии. Исследователи ТюмГУ провели анализ четырех видов папоротников, выявив, что структурные параметры их листьев (вай) могут служить индикаторами способности поглощать углекислый газ и справляться с неблагоприятными условиями.
Заведующая лабораторией экологической физиологии растений и экспериментальной фитоэкологии ТюмГУ Лариса Иванова отметила, что данное открытие открывает новые возможности для прогнозирования экологических свойств различных видов растений. Исследование подтвердило, что менее эффективное поглощение углекислого газа у папоротников связано с особенностями их клеточного строения и физиологических процессов.
Сравнение с семенными растениями, которые развили более совершенный фотосинтетический аппарат с большим количеством хлоропластов и высокой активностью, показало, что эволюция привела к значительным различиям в эффективности фотосинтеза. Уникальность работы ученых заключается в комплексном подходе, который позволяет анализировать фотосинтетические процессы на разных уровнях организации, от целого организма до клеток.
В дальнейшем ученые планируют расширить спектр исследуемых видов папоротников, что позволит глубже понять их экологическую роль и адаптационные механизмы. Исследование проводилось в сотрудничестве с Ботаническим садом Уральского отделения Российской академии наук в рамках государственного задания на научно-исследовательские работы Министерства науки и высшего образования.
