МОСКВА, 14 декабря / РИА Новости /. Ученые выявили ферменты, которые в условиях повышенной атмосферной концентрации СО2 могут использоваться для снижения потребности растений в орошении полей, и тем самым делают их более дешевыми в выращивании, сообщается в статье ученых, опубликованной в журнале Nature Cell Biology.Ученым давно было известно, что процесс поглощения растениями углекислого газа - очень затратный процесс с точки зрения испаряемой при этом воды. При поглощении одной молекулы СО2 через поры на поверхности листьев, называемые ботаниками устьицами, через эти же устьица происходит одновременно испарение сразу нескольких молекул H2O.В то же самое время ученые знали, что некоторые растения, в ответ на повышение концентрации СО2 в атмосфере способны сужать свои устьица, получая тем самым столько же молекул углекислого газа, как и прежде, однако снижающих при этом испарение драгоценной воды. Примерно 95% воды, потребляемой растениями, испаряется через поры их листьев, поэтому научиться уменьшать потребность растений в воде в новых климатических условиях становится критически важно, особенно учитывая и постепенное сокращение запасов легко доступной пресной воды для орошения полей.Команда ученых под руководством Джулиана Шредера (Julian Schroeder) из Калифорнийского университета в Сан-Диего впервые сумела идентифицировать белки, контролирующие отклик устьиц на повышение концентрации СО2 в атмосфере, которые могут быть использованы для генного модифицирования сельскохозяйственных культур и снижения тем самым их потребности в воде."Очень многие растения имеют слабый отклик на повышение СО2 в атмосфере, а потому даже несмотря на то, что сегодня уровень углекислого газа в атмосфере намного выше, чем в доиндустриальный век, они не могут извлечь из этого выгоды - не сужают свои поры, что позволило бы получать столько же СО2, экономя при этом воду. Наши лабораторные исследования показывают, что этот отклик можно заметно усилить", - сказал Шредер, слова которого приводит пресс-служба университета.Команда Шредера выделила два белка, необходимые для сужения пор в ответ на повышение уровня СО2 в воздухе растению Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля ), которое часто используется в генетике в качестве модели. Эти два белка, называющиеся угольными ангидразами, отвечают за химическую реакцию превращения молекулы воды и углекислого газа в гидрокарбонат-ион НСО3- и протон Н+.Эти ферменты содержатся во многих клетках растений, где происходят реакции фотосинтеза, однако команда Шредера показала, что отклик на повышение СО2 растения проявляют только в том случае, если угольные ангидразы работают в паре замыкающих клеток, контролирующих открытие и закрытие устьица.В своей работе ученые показали, что наделение замыкающих клеток дополнительными копиями генов, кодирующих угольные ангидразы, позволяет резко усилить отклик растений на СО2, которые в результате снижают свои потери воды в результате поглощения СО2 на 44%. При этом, другие процессы в растениях в результате такого генетического модифицирования оказываются не затронутыми. Теперь ученым осталось научиться подбирать нужное количество генов угольных ангидраз для каждого типа сельскохозяйственного растения, чтобы снижение испарения воды, оказывающее также охлаждающий эффект на растение, не приводило к его гибели из-за перегрева в условиях теплеющего климата.