Iată cum arată o frunză în timpul unui atac fatal de bule

Un scaner decent de birou a învins exploziile de raze X de la configurații de sincrotron de mai multe milioane de dolari, dezvăluind modul în care bulele de aer ucid frunzele plantelor în timpul secetei.

Evantaiele complicate și ochiurile de vene ale plantelor care transportă apă sunt „printre cele mai importante rețele din biologie”, spune Timothy Brodribb de la Universitatea din Tasmania din Hobart, Australia. Când seceta slăbește tensiunea apei în vene, aerul din țesuturile plantelor face bule, ucigând frunzele la fel cum emboliile cu bule și cheagurile din vasele de sânge pot ucide țesutul uman. Pe măsură ce schimbările climatice și creșterea populației cresc riscurile de lipsă de apă, Brodribb și alți cercetători analizează detaliile a ceea ce face unele plante mai rezistente decât altele la secetă.

Energia mare a razelor X distruge țesutul delicat al frunzei. Așadar, pe baza unei discuții cu specialistul în microfluidică Philippe Marmottant de la Centrul Național de Cercetare Științifică din Franța, Brodribb a încercat să scaneze în mod repetat o frunză cu o sursă de lumină dedesubt pentru a dezvălui liniile întunecate în timp ce bulele de aer s-au străbătut prin vene. Un microscop sau un scanner s-au dovedit perfecte. Urmărită în acest fel, o invazie de bule ucigașe „pare o furtună cu fulgere”, spune el.

A fost surprins să vadă că venele mai mari, în ciuda aspectului lor robust, cedează înaintea celor mici (albastrul indică cele mai vechi eșecuri; roșu, cel mai recent), așa cum se vede într-o frunză de stejar (dreapta jos) și Pteris feriga (sus). Și rețele în ferigi cu modele de ramificare mai simple, ca în Adiantum ferigi în stânga jos, se prăbușesc repede.

Acest sistem de vizualizare a instalațiilor sanitare a oferit o rezoluție mai bună decât o aveau tehnicile costisitoare și elaborate cu raze X, raportează Brodribb, Marmottant și Diane Bienaimé online, 11 aprilie, în Proceedings of the National Academy of Sciences.

MOARTE CU BULĂ Prin imagistica unui pliant de ferigă maidenhair (panoul din stânga) la intervale de 30 de secunde, cercetătorii au putut scădea diferența dintre imagini (panoul central) pentru a vedea unde s-a format o embolie. Imaginile au fost colorate (panoul din dreapta) în funcție de cât timp a trecut și apoi combinate, așa cum se arată în al doilea clip, pentru a oferi o imagine completă a răspunsului frunzei la stresul hidric. TJ Brodribb et al/PNAS 2016