Новое понимание углеродного цикла: ученые выяснили, что корни растений поглощают углекислый газ
Исследователи Центра декарбонизации АПК и региональной экономики Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х.М. Бербекова совершили фундаментальное открытие, меняющее десятилетия устоявшихся представлений о жизнедеятельности растений. Ученые доказали, что корневая система растений способна напрямую поглощать диоксид углерода (CO₂) из почвы. Это вносит кардинальные изменения в понимание глобального углеродного цикла.
Для проведения исследования ученые задействовали усовершенствованную экспериментальную установку, оснащенную герметичными камерами для изолированного содержания надземной и подземной частей растений кукурузы, а также высокоточными датчиками CO₂, которые обеспечивают мониторинг газовых потоков в режиме реального времени. Благодаря строгому контролю условий окружающей среды и изоляции динамики углеродного обмена в системе «почва — растение — атмосфера» авторы работы получили уникальный массив данных о влиянии внешних факторов на распределение углерода в растениях. Эксперимент, в котором участвовали 19 растений, продолжался в течение 40 дней. Результаты исследования опубликованы в журнале Carbon Research.
Оказалось, что корни и листья работают в противофазе: когда листья ночью прекращают фотосинтез и выделяют CO₂, корни, наоборот, начинают активно поглощать углекислый газ из почвы. Ученые предполагают, что это может быть дополнительным механизмом получения углерода, помогающим растениям адаптироваться к изменениям климата.
Исследователи также провели эксперимент с удобрениями. Вопреки ожиданиям, азотные подкормки не усилили фотосинтез, а наоборот — снизили дневное поглощение CO₂. При этом ночное дыхание растений усилилось. Это похоже на метаболический компромисс: растение так активно тратит энергию на усвоение азота, что ему не хватает сил на поглощение углерода.
Третий эксперимент показал, что интенсивность света влияет на «энергобаланс» растений. При увеличении освещенности растения продолжали «работать» даже после выключения света — выделение CO₂ начиналось только через 80 минут. Получается, растения накапливают энергию впрок, словно органические батарейки.
Эти открытия меняют понимание углеродного обмена у растений и могут привести к пересмотру сельскохозяйственных практик — от стратегии внесения удобрений до режимов освещения в теплицах.
Исследование уже оценили зарубежные коллеги. Ученые Шэньянского сельскохозяйственного университета Китая в информационном издании Mirage News заявили, что открытие имеет фундаментальный характер. По мнению специалистов, оно буквально «переписывает учебники» и заставляет по-новому взглянуть на глобальный углеродный цикл.
Ранее, на протяжении десятилетий, корни растений считались чистым источником (продуцентом) CO₂, однако теперь они предстают в новой роли — его поглотителей. Наблюдать этот процесс в режиме реального времени позволила экспериментальная установка, самостоятельно разработанная сотрудниками университета.
Американская ассоциация содействия развитию науки AAAS отметила, что команда КБГУ совершила прорыв в фундаментальных биологических парадигмах. По их словам, исследование имеет важное значение, в том числе для климатических моделей, требующих теперь учета корневого углеродного питания.
Международные эксперты оценили исследование Центра декарбонизации АПК и региональной экономики КБГУ, отметив, что центр демонстрирует инженерную изобретательность, которая сочетается с экологическим подходом для решения глобальных проблем. Даже целенаправленные региональные исследования могут приводить к открытиям мирового значения, а инновационные эксперименты сохраняют свою актуальность при изучении даже самых, казалось бы, исследованных биологических систем.
Telegram 
Дзен 
VK Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
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