Ein erhöhter Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre fördert zwar das Pflanzenwachstum, verringert aber auch ihren Nährwert, was sich weltweit stärker auf die Ernährung und Lebensmittelsicherheit auswirken könnte. Forscher der Michigan State University haben einen neuen Weg für Pflanzen entdeckt, sich an ein sich änderndes Klima anzupassen – diese Informationen können verwendet werden, um Pflanzen zu helfen, stark zu wachsen und gleichzeitig ihren Nährwert zu erhalten. Phys.org-Portal.
Phosphor wird als Dünger verwendet und ist unentbehrlich für Pflanzenwachstum, aber die weltweiten Phosphorreserven sind begrenzt.
„Wir können [Phosphor] nicht wie Stickstoffdünger synthetisieren“, sagte Hatem Ruashed, Assistenzprofessor am College of Agriculture and Natural Resources. „Wir müssen besser verstehen, wie Pflanzen Phosphor verbrauchen, um zu überleben.“
Ruashed und sein Team beobachteten, dass der Phosphorgehalt in den Trieben und Blättern der Pflanzen abnahm, wenn die Pflanzen erhöhten Kohlendioxidwerten ausgesetzt waren.
„Wir wollten wissen, warum Pflanzen nicht mehr Phosphor aufnehmen“, sagte Ruashed. — Und sehen, ob der Rückgang ist Phosphorgehalt Defekt bzw adaptive Reaktion, und gibt es eine Möglichkeit, das zu ändern, damit Pflanzen wachsen und uns mit nahrhafter Nahrung versorgen.“
Ruashed und sein Team haben sich die subzelluläre Ebene genau angesehen und festgestellt, dass Pflanzen es vermeiden, ihre Chloroplasten mit Phosphor zu überladen, als adaptive Reaktion auf erhöhte Kohlendioxidwerte. In Chloroplasten findet die Photosynthese statt, wo Chlorophyll in Gegenwart von Sonnenlicht Nahrung für das Pflanzenwachstum produziert. Phosphor ist auch ein wichtiger Bestandteil der Photosynthese und der Energieerzeugung für Zellen.
„Was wirklich wichtig an unserer Entdeckung ist, ist, dass wenn wir versuchen, eine Pflanze dazu zu bringen, viel hinzuzufügen Phosphor in einen Chloroplasten wächst die Pflanze nicht“, sagte Ruashed. „Wir haben festgestellt, dass der Anstieg des Phytinsäuregehalts in Pflanzen streng kontrolliert werden muss, damit Pflanzen unter Bedingungen mit hohem Kohlendioxidgehalt wachsen können.“
Forscher haben herausgefunden, dass Pflanzen nicht mehr wachsen, sobald der Phytinsäurespiegel einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
„Dieser Artikel ist der erste, der zeigt, dass es Diskussionsbedarf darüber gibt, wie wir Pflanzen vor Unterernährung schützen können, die durch den weltweiten Anstieg des Kohlendioxids verursacht wird“, sagte Ruashed.
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlicht.