Поскольку частицы пыли богаты такими минералами, как фосфор, железо и калий, ученые давно задавались вопросом: может ли пыль быть важным источником питания для растений.
Ученые выяснили, что растения могут «есть» пыль через листья
Каждый год миллиарды тонн пыли поднимаются в воздух и разносятся ветрами через континенты и океаны. Осаждение этой пыли давно считается важным процессом, который участвует в формировании почв и доставляет им жизненно важные макро- и микроэлементы.
Unsplash
И как оказалось, такая пыль жизненно необходима!
Что же говорит наука?
Новое исследование, опубликованное в журнале New Phytologist, показало, что некоторые растения способны обогащать себя необходимыми минералами, поглощая их из пыли через листья. Хотя такой механизм усвоения питательных веществ (известный как фолиарное, или листовое, поглощение) уже известен науке, работа подчеркивает малоизученный наземный путь питания, который играет важную роль в бедных питательными веществами и подверженных запылению экосистемах.
Чтобы изучить этот путь наземного поглощения, Антон Локшин из Тель-Авивского университета вместе с коллегами провел полевой эксперимент в средиземноморском кустарниковом сообществе на Иудейских холмах в Израиле — регионе, известном высоким ежегодным уровнем минеральной пыли из пустынь Аравии и Сахары.
Команда нанесла вулканическую пыль непосредственно на листья трех распространенных видов кустарников: Cistus creticus, Salvia fruticosa и Teucrium capitatum. Вулканическая пыль содержит особый набор редкоземельных элементов, отличающийся от состава местной почвы, что позволило исследователям доказать: питательные вещества попадали в растения именно через листья, а не через корни.
Ученые обнаружили повышенные концентрации микроэлементов — в частности железа, марганца, никеля и меди — в надземных частях растений, обработанных вулканическим пеплом. При этом содержание этих элементов в корнях почти не изменилось.
Объединив полевые наблюдения с оценками пылевых осадков и содержания питательных веществ в разных регионах мира, исследователи пришли к выводу, что поглощение пыли через листья может обеспечивать до 17% железа, которое растения на западе США ежегодно получают из почвы, и до 12% фосфора у растений восточной части Амазонии.
Когда воздушная пыль оседает на листьях, их поверхность создает слегка кислую среду, выделяя органические кислоты, растворяющие питательные вещества. Этот тонкий кислотный слой помогает растворять минералы, которые в противном случае оставались бы недоступными для растений.
Штернберг также рассказал, что у некоторых растений есть покрытые волосками листья — так называемые трихомы. Это приспособление помогает снижать температуру листьев, повышать отражательную способность поверхности и уменьшать потерю воды. Однако, как показало исследование, у этих волосков есть еще одна ранее недооцененная функция: они способны удерживать частицы пыли и тем самым усиливать прямое поглощение питательных веществ через листья.