Ученые предупредили о грядущем снижении глобальной продуктивности растений

Биологи обнаружили, что повышенный уровень углекислого газа снизит питательность растений

Freepik.com

Ученые из Института растениеводства Монпелье во Франции выяснили, что углекислый газ, необходимый растениям для фотосинтеза, в избыточных количествах затрудняет получение ими минералов из почвы, что в конечном счете приводит к снижению их продуктивности. Работа опубликована в Trends in Plant Science.

В течение многих лет ученые рассматривали усиленный фотосинтез как одну из возможных положительных сторон повышения уровня углекислого газа в атмосфере (CO2): поскольку растения используют углекислый газ для фотосинтеза, ожидалось, что более высокие уровни CO2 приведут к более продуктивным растениям.

Растения используют фотосинтез для производства сахаров из CO2, из которых они получают энергию для роста и развития. Однако фотосинтез не обеспечивает растения ключевыми минералами — большинство растений получают азот, фосфор и железо из почвы. Азот особенно важен, поскольку он является ключевым строительным блоком для аминокислот, которые растения используют для производства белков.

Ученые провели обзор публикаций и выяснили, что при уровнях CO2, ожидаемых в конце XXI века, большинство растений будут получать меньше азота, что приведет к снижению содержания белка в растительных продуктах. Дефицит азота означает не только то, что растению будет трудно строить свои ткани, но и то, что оно будет давать меньше питательных веществ людям. Также в растениях упадет содержание железа, дефицит которого уже затрагивает около двух миллиардов человек во всем мире. Это окажет сильное влияние на качество продуктов питания и глобальную продовольственную безопасность.

Кроме того, снижение продуктивности растений может привести к тому, что они будут поглощать меньше CO2 из атмосферы. Это может усугубить проблему глобального изменения климата.

Команда авторов приступила к изучению механизмов, которые связаны с негативными эффектами высокого уровня CO2. В частности — генетических вариантов, которые можно было бы использовать для повышения питательной ценности растений в будущей атмосфере CO2.