Jäised
talved ning põuased suved kujundavad soolase pinnase.
Mõningates
piirkondades suurendab liigne kuivus kasvupinnases olevate looduslike
soolainete konsentratsiooni, samas kui mõnedes mereäärsetes
piirkondades võib mereveetaseme tõus muuta soolasemaks põhjavett.
Uued
uuringud näitavad, et taimed kasutavad kaltsiumit, jäämaks ellu
väga soolases pinnases, mis on muutumas järjest rohkem
ülemaailmseks probleemiks.
Paraku
on inimestel selles oma osa – maa- ja vee kasutamine mõjutab
otseselt pinnase sooldumist ning inimmmõjutustega kliimamuutus
mõjutab ka sademete ja õhutemperatuuride mustreid.
Kuigi
tundub vastuoluline, siis mõjutab isegi põllumaade kastmine
kasvupinnase soolsust – vesi, mis pinnasesse antakse, sisaldab
alati mingil määral soola ning kuna taimed pole võimelised soola
absorbeerima, siis vee aurustumisel pinnasest kasvab soola
konsentratsioon pidevalt.
Nende
juured pole tehtud kõndimiseks
Külmade
ja jäiste talvede ajal kasutatakse lume ning jääga toimetulemiseks
üha rohkem soola.
Viimase
viiekümne aasta jooksul on soola kasutamine teedel-tänavatel
tohutult kasvanud – kui 1960-ndatel aastatel kasutati
Põhja-Ameerikas ca 3 miljonit tonni soola aastas, siis
praeguseks on see arv kasvanud ligi 20 miljoni tonnini.
Kui
saabub kevad, kannavad vihmaveed soola teedelt-tänavatelt seda
ümbritsevale pinnasele ning pinnase soolsuse tase muutub. Soola
kuhjumine teede-tänavate äärses pinnases on märkimisväärne.
Taimede
jaoks on sool põhimõtteliselt mürgine aine – omal ajal kasutati
võidukate armeede poolt isegi „maa soolamise“ taktikat – ja
läks päris palju aega enne kui sellise pinnase peal oli võimalik
midagi kasvatada.
Kinnitatuna
pinnasesse, ei saa taimed soola mõjude eest põgeneda – seega on
kerkiv soola tase pinnases suureks ohuks nii taimekasvatuses kui ka
laiemalt võttes tervele ökosüsteemile.
Hiljutised
uuringud, mis korraldati Wisconsin´i ülikoolis Gilroy laboris
Won-Gyu Choi ja tema meeskonnakaaslaste poolt, näitavad, et kaltsium
mängib taimede reageeringus liigsele soolasusele võtmerolli.
Kui
taimed saavad pinnasest soola, vastavad nad sellele
„kaltsiumilainega“ - ehk kõrge konsentratsiooniga
kaltsiumiioonidega.
See
laine luuakse vabastatud kaltsiumist, mida taimed oma rakkudes varuks
hoiavad.
Uuringu
autorid kasutasid taimerakkudes vabaneva kaltsiumi jälgimiseks
uuenduslikku süsteemi – konstrueerides taimed, mis valmistasid
vastavalt kaltsiumitaseme tõusule progresseeruvalt fluorestseeruvat
valku.
Kui
nad mõjutasid taimede juurestikku erinevate stiimulitega nagu külm,
puudutus või stress, siis vastasid taimed sellele kaltsiumi
konsentratsiooni tõusuga. Kui juured tundsid aga soola, tõusis
kaltsiumi tase kokkupuutepunktis, haarates kaasa naaberrakke ning
liikudes taimerakkudes pideva voona kiirusega kaks rakku sekundis
läbi kogu taime.
Taimed
saavad infot
Kui
taimede võrsed on võtnud vastu "kaltsiumilaine" signaali,
toimub taimerakkudes ümberprogrammeerimine – rakkudes hakatakse
tootma uusi molekule, mis aitavad taimel võidelda soola vastu,
reguleerides vee jagunemist ning seades üles soolabarjääre taime
erinevates osades.
Uuringu
autorid on kindlad, et just "kaltsiumilaine" on see, mis on
põhjustanud sellise reaktsiooni.
Won-Gyu
Choi ja ta kolleegid oletasid, et kaltsiumit vabastatakse raku
kindlast osast, mis on sinna ladustatud just selleks tarbeks.
See
protsess nõuab teatud erilisi valke, mis moodustavad poore, mis
omakorda avanevad kindla korra järgi selleks, et vabastada kaltsium.
Uurides taimi, kus
pooride moodustumine oli lõppenud, avastasid nad, et
"kaltsiumilaine" enam ei toiminud. Ilma "kaltsiumilaine"
tekkimiseta ei suutnud need taimed end soola vastu enam edukalt
kaitsta. Nende taimede kasv oli viletsam taimedest, kus
"kaltsiumilaine" toimis.
Won-Gyu Choi ja tema
kolleegide avastus on paljastanud olulise mehhanismi, mida taimed
kasutavad, võitlemaks soolase kasvupinnasega.
"Kaltsiumilaine",
mida taimed oma juurestikus moodustavad selleks, et informeerida kogu
taime sellest, et soolasus jõuab peatselt kogu taimeni, omab
silmatorkavat sarnasust meie närvisüsteemiga.
Inimeste organismis
kasutatakse kaltsiumit näiteks info vahetamisel neuronite vahel
juhul kui me kogeme mingit stressi, nagu näiteks valu.
Kui meie haavale satub
soola, siis meie aju saab signaali samuti "kaltsiumilaine"
kaudu.
Tuleb välja, et
taimeriigis kasutatakse analoogset süsteemi, kuid aju asemel
saadetakse signaal taime kõigi rakkudeni.
Loodetavasti suudame
seda informatsiooni kasutada tulevikus taimekaitses – aitamaks neil
soolase pinnasega paremini toime tulla.
Vabatõlge artiklist
"Plants Respond to Salt Just Like Humans Respond to Pain
(Op-Ed).
Allikas: Ravel Reiljan
