Листья растений усвоили минералы из пыли
Международная группа экологов доказала, что растения способны получать минеральные вещества из оседающей атмосферной пыли, минуя корневую систему. Поверхность листьев выделяет органические кислоты, которые растворяют твердые частицы и втягивают внутрь железо, фосфор и медь. Математическое моделирование показало, что этот воздушный путь обеспечивает до 17% потребности в нутриентах в тропических и засушливых экосистемах.
Классическая ботаника рассматривает почву как единственный источник минерального питания наземных растений. Оседающая атмосферная пыль удобряет океаны, но на суше ее роль долгое время сводили к очень медленному, тысячелетнему обогащению грунта. Прямое поглощение веществ через листву в дикой природе оставалось неизученным, так как биологам было сложно отличить свежую пыль от старых почвенных запасов.
Авторы исследования, опубликованного в журнале New Phytologist, провели трехмесячный полевой эксперимент в Иудейских горах (Израиль). Они установили защитные барьеры вокруг трех видов местных кустарников и искусственно имитировали пыльные бури. В качестве удобрения использовали вулканическую пыль со склонов горы Этна. Эта пыль обладает специфическим соотношением редкоземельных элементов (лантаноидов), которое сильно отличается от состава местной почвы и потому работает как химический маркер. Одной группе растений пыль наносили на листья, другой насыпали под корень. Спустя три месяца биологи смыли остатки пыли, сожгли ткани побегов и корней в кислоте и измерили концентрацию металлов с помощью масс-спектрометра.
На основе полевых данных рассчитали коэффициент усвоения — точную долю минералов, которую лист физически способен всосать из одной упавшей пылинки. Затем исследователи масштабировали этот показатель на всю планету с помощью геопространственного моделирования. Они объединили спутниковые модели атмосферного переноса пыли из пустынь, базы данных с химическим составом этой пыли и глобальные карты истощенности почв. Перемножив переменные, компьютерный алгоритм рассчитал долю воздушного питания лесов во всем мире.
Полевые тесты подтвердили прямое листовое поглощение. У кустов, получивших пыль на крону, концентрация железа в побегах выросла в четыре раза, никеля — в 3,3 раза, марганца и меди — в полтора-два раза. У растений с корневой подкормкой показатели почти не изменились.
Анализ смывов показал, что листья работают как химический реактор: они покрыты яблочной и лимонной кислотами (pH примерно равен шести). Эта среда эффективно растворяет твердые минералы, тогда как в местной щелочной почве (pH 7,85) те же элементы выпадают в нерастворимый осадок и становятся недоступными для корней. Редкоземельные маркеры в побегах точно совпали с химическим профилем сицилийского вулкана, окончательно подтвердив воздушный источник металлов.
Глобальная модель помогла выявить критическую важность этого механизма для экосистем с бедными почвами. В тропических лесах Восточной Амазонии, где земля истощена обильными дождями, деревья получают до 12% годовой нормы фосфора прямо из воздуха — пыль приносит трансатлантический ветер из Сахары. В западных штатах США листья втягивают из атмосферы до 17% необходимого им железа. А в Средиземноморье в дни сильных пыльных бурь воздушная подкормка превышает корневое питание в десятки раз.
Листовое поглощение позволяет растениям получать дефицитные элементы до того, как они заблокируются в каменистом грунте. По мере того как изменение климата расширяет площади пустынь и меняет розу ветров, атмосферная пыль будет играть все более важную роль в выживании экосистем. Авторы исследования подчеркнули, что современные климатические модели должны учитывать кроны деревьев не только как поглотители углекислого газа, но и как активные фильтры для улавливания минеральных удобрений.
Telegram 
Дзен 
VK Экипажи самолетов проводят много времени на высоте, где получают больше ионизирующего излучения, чем представители сотен других профессий. Новое исследование показало, что на пилотов и бортпроводников приходится самая высокая доля смертей от рака, связанного с воздействием радиации.
Повышение температуры воды и сокращение ледяного покрова сместили ареал кормовой рыбы на север и к берегам Восточной Гренландии, а за рыбой в регион пришли тысячи горбачей, финвалов и малых полосатиков. Теперь киты проводят там лето и съедают около миллиона тонн рыбы и криля.
Большой адронный коллайдер многие воспринимают как инструмент изучения первых мгновений жизни Вселенной и поиска редких частиц. Но ушедший на обновление ускоритель частиц все еще приносит новые данные и о таких, казалось бы, хорошо изученных объектах, как ядро атома кислорода. Физики ЦЕРН выяснили, что и оно, и ядро атома неона ведут себя не так, как предсказывали модели.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии