Hər dəfə temperatur aşağı düşdükdə, bulud yuxarıdan keçəndə və ya günəş batdıqda bitki seçim edir: stomata adlanan mikroskopik məsamələrini karbon qazını udmaq üçün açıq saxlayın və qiymətli su ehtiyatlarını qorumaq üçün fotosintez etməyə davam edin və ya onları bağlayın. Məsamələri açmaq və bağlamaq qabiliyyəti bitkinin stomata hüceyrələrindəki təzyiqi tənzimləyərək incə ətraf mühit dəyişikliklərinə cavab verməsini tələb edir – bitkilərin yüz milyonlarla il ərzində təkamül etdiyi mürəkkəb bir qabiliyyət.

Yale Ətraf Mühit Məktəbinin tədqiqatçılarının rəhbərlik etdiyi bioloqlar, fiziklər və mühəndislərdən ibarət fənlərarası qrup bu təzyiq dəyişikliklərini müşahidə etmək üçün bir üsul işləyib hazırlayıb. Tədqiqatçıların sözlərinə görə, PNAS -da nəşr olunan bir araşdırmada təfərrüatları açıqlanan yeni yanaşma, elm adamlarının ölçmə apara biləcəyi sürəti və növlərin sayını əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirərək, bitkilərin təkamülü və fiziologiyası ilə bağlı tədqiqatlar üçün yeni imkanlar açır, suyun səmərəliliyinin artırılması üçün dəyərli tətbiqlər açır.

“Demək olar ki, hər bir quru bitki böyümək, çoxalmaq və bir bitkinin etdiyi hər şeyi etmək üçün bu daxili təzyiq prinsipindən istifadə edir, lakin əvvəllər bu ölçmə imkanımız yox idi” dedi Kreyq Brodersen, Howard və Maryam Newman bitki fizioloji ekologiyasının professoru və tədqiqatın aparıcı müəllifi.

“Beləliklə, bitkilərin necə işlədiyinə dair bir çox fundamental nəzəriyyə yalnız bir neçə növ üzrə son dərəcə məhdud ölçmə dəstinə əsaslanır.”

Tədqiqat, Yerin ən erkən bitkilərinin təkamül trayektoriyasını daha yaxşı başa düşməyə kömək edəcək Bryofitlərdə (mamırları ehtiva edən nəsil) stomalarda metodun ilk nəşr edilmiş tətbiqidir, komanda qeyd etdi.Oyna

00:0000:05SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaQaranlığa uyğunlaşdırılmış Senecio minimus qoruyucu hüceyrəsində kavitasiya mikrobubble həlli. Şəkil 1E-də müşayiət olunan statik şəkillərə və Şəkil 1G-də mikro qabarcıq radiusunun vaxta qarşı planına baxın. Kredit: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları (2025). DOI: 10.1073/pnas.2419887122

Stomatanı mexaniki olaraq açıb bağlanmağa məcbur edən təzyiq dəyişikliklərini ölçmək üçün alimlər ənənəvi olaraq insan saçının eninin bir hissəsini ölçən kövrək, şüşə boru ilə hüceyrələri deşdilər. Borular asanlıqla qırılır və zəhmət tələb edən üsul yalnız daha böyük hüceyrələrə malik növlər üzərində işləyir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1743417324&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-stomata-pressure-dynamics-illuminated-laser.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC4xNzgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzQuMC42OTk4LjE3OCJdLFsiTm90OkEtQnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNC4wLjY5OTguMTc4Il1dLDBd&dt=1743417324748&bpp=1&bdt=44&idt=87&shv=r20250327&mjsv=m202503260101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1743417278%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1743417278%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1743417278%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6172389707710&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2320&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31091334%2C95356500%2C95356506%2C31091361%2C95355300%2C95356787%2C95356928&oid=2&pvsid=1067665150822113&tmod=998620750&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=90

Bunun əksinə olaraq, yeni yanaşma qurdlarda sinir regenerasiyasını anlamaq üçün Yale Tibb Məktəbində aparılan tədqiqatdan yaradıcı şəkildə uyğunlaşdırılmış lazer sistemindən istifadə edir.

Yüksək işıq enerjisi nəbzi hüceyrə daxilində mayeni buxarlandıraraq kiçik baloncuklar yaradır. Baloncukların saniyənin bir hissəsində əriməsinə baxmayaraq, komanda yüksək sürətli kameralardan istifadə edərək qabarcığın ətrafındakı təzyiqlə mütənasib olan maksimum ölçüsünü ölçdü.

Tədqiqatçılar daha sonra dəyişən işıq səviyyələrinə cavab olaraq qabarcığın nə qədər böyük olmasına əsaslanaraq təzyiqin necə dəyişdiyini müşahidə etdilər. Komanda bu üsulu 40-dan çox bitki növündə uğurla sınaqdan keçirib , o cümlədən bir neçəsi əvvəllər tədqiq edilə bilməyəcək qədər kiçik hüceyrələrə malikdir.Oyna

00:0000:05SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Oynaİşığa uyğunlaşdırılmış Senecio minimus qoruyucu hüceyrəsində kavitasiya mikrobubble həlli. Şəkil 1F-də müşayiət olunan statik şəkillərə və Şəkil 1G-də mikro qabarcıq radiusunun vaxta qarşı planına baxın. Kredit: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları (2025). DOI: 10.1073/pnas.2419887122

Bu dəyişikliklərin miqdarının ölçülməsi alimlərə stomaların nə qədər tez açılıb bağlana biləcəyini başa düşməyə kömək edəcək ki, bu da bitkinin məsamələri açıq olduğu halda nə qədər karbon udması və nə qədər su itirməsi arasında tarazlığı müəyyən edir. Bu tədbir adlandırıldığı kimi sudan istifadənin səmərəliliyi kənd təsərrüfatında əsas məsələdir. Brodersen bildirib ki, bu alətlər sudan daha səmərəli olan məhsul növlərinin yaradılmasında və su qıtlığı olan mühitlərdə suvarma idarəçiliyinin təkmilləşdirilməsində mühüm ilk addımdır.

Komanda metodu təkmilləşdirməyə davam edir və mütləq təzyiqə nail olmaq üçün sistem hazırlamaq üçün işini davam etdirir.

Ətraflı məlumat: Craig R. Brodersen et al, In situ kavitasiya qabarcıq manometriyası briyofitlərdə işıqla aktivləşdirilmiş qoruyucu hüceyrə turgor modulyasiyasının çatışmazlığını aşkar edir, Milli Elmlər Akademiyasının əsərləri (2025). DOI: 10.1073/pnas.2419887122

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları 

Yale Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir