Закройте двери и не выходите на улицу!

Когда воздух наполнен густой гарью от лесных пожаров, врачи и службы спасения призывают всех граждан оставаться дома. И это неспроста, ведь дышать вредными частицами и газами опасно для здоровья. Но что делают деревья и растения поменьше, которые не могу укрыться от дыма в помещении? Вы не поверите, но практически то же самое, что и люди.

Вдох-выдох

Ученые из университета Колорадо (США) проверили в режиме реального времени, как реагируют на дым пожара сосны, которые находятся на специальном исследовательском участке.

У всех растений на поверхности листьев имеются специальные поры. По-научному они называются устьица и очень похожи на человеческие рты. Только люди вдыхают кислород, а выдыхают углекислый газ, у растений же, как правило, все происходит в точности наоборот.

Однако представители царства флоры владеют одним трюком, на который человек, впрочем, как и любое другое животное, не способен. Дело в том, что листья растений вдыхают и выдыхают одновременно, постоянно поглощая и выделяя атмосферные газы.

Также растения выбрасывают в воздух летучие химические вещества, которые придают лесному воздуху тот самый знакомый с детства аромат.

В начале ХХ века ботаники, которые изучали леса и сады в районах с сильным промышленным загрязнением, обнаружили нечто странное и даже удивительное. У деревьев, которые росли в районах, где постоянно сжигали уголь, поры на листьях, предназначенные для дыхания, были забиты какими-то черными гранулами. Уже тогда некоторые ученые решили, что вещество, которое закупоривало устьица в листьях, синтезировали сами деревья. Ну или хотя бы часть этих черных гранул.



Гипотеза, как выяснилось через многие десятилетия, была верной, однако сто с лишним лет назад наука не обладала достаточными инструментами для изучения загадочного вещества. Химический анализ состава таинственных гранул в это время, естественно, никто не проводил, фотосинтез растений тоже не изучался.

Такой неоднозначный дым

А вообще, влияние лесных пожаров на деревья, как показали последние научные исследования, — тема сложная и во многом противоречивая. Например, наблюдения за определенными сельскохозяйственными культурами и водно-болотными угодьями в штате Калифорния показали, что дым даже приносит… пользу представителям флоры. Он таким образом рассеивает свет, что скорость фотосинтеза у растений повышается и значительно способствует росту.

С другой стороны, на лабораторной делянке, которую подвергли воздействию искусственного дыма, растения остановили свой рост во время задымления и восстановили его только через несколько часов после того, как атмосфера вокруг вернулась к норме.



Имеются и другие свидетельства того, что дым вредит растениям. К примеру, урожай винограда, чьи лозы находились долгое время в дыму, для производства вина уже не годится. Напиток становится горьким и крайне неприятным на вкус.

Кроме того, доказано, что оксид азота наносит вред растениям. В частности, это химическое соединение снижает фотосинтез.

А если говорить откровенно, то в действительности ученые знают крайне мало о том, как дым воздействует на деревья. Это связано с тем, что изучать лесные пожары крайне сложно из-за чрезвычайной непредсказуемости ситуации. Опять же это занятие очень опасно для людей.

Полная задержка дыхания

Но ученым из Колорадо «повезло»: 2020 год вошел в историю США, как год сильных и масштабных пожаров, особенно в западной части страны. Густой дым заволок исследовательский участок в горах, что сыграло на руку биологам.



В первое утро после задымления ученые провели стандартный тест по измерению уровня фотосинтеза у орегонской сосны (Pinus ponderosa). Исследователи потом признавались, они были крайне изумлены, когда обнаружили, что поры у исследуемого дерева были полностью закрыты, а уровень фотосинтеза практически равнялся нулю.

Тогда ученые замерили выбросы летучих химических веществ, которые в обычной обстановке дерево производит постоянно. И здесь показатели были очень и очень низкими.

Это означало, что дерево задерживает свое «дыхание», закрыв поры на иголках (листьях). Сосна не вдыхала необходимый для роста углекислый газ и не выдыхала обычные химические соединения.

Получив столь неожиданные результаты, исследователи решили ускорить фотосинтез, проведя листьям деревьев своеобразную «дефибрилляцию». Изменив температуру и влажность листьев, ученым из университета Колорадо удалось очистить «дыхательные пути» у растений. После всех проведенных процедур фотосинтез стал стремительно возвращаться к обычному уровню, а вместе с этим начали выделяться летучие органические вещества. Ученые констатировали, что дерево снова задышало.

Данные, полученные за несколько месяцев, показали, что некоторые виды деревьев совершенно по-человечески реагируют на сильный дым — они блокируют обмен веществ с атмосферным воздухом. И не дышат до тех пор, пока задымление не рассеется.


— цитата из исследования.