Растения тоже загрязняют атмосферу

02.07.2025

Взаимодействие живых организмов с окружающей средой всегда было сложным и многогранным процессом. Недавние научные исследования показали, что даже растения, которые мы традиционно считаем источником чистого воздуха, могут вносить вклад в загрязнение атмосферы. Ученые из Мичиганского государственного университета раскрыли важные детали об одном из природных химических соединений - изопрене - и его двойственном влиянии на экологию.

Изопрен - это углеводород, который многие растения выделяют для защиты от насекомых. Том Шарки, ведущий исследователь проекта, посвятил десятилетия изучению этого вещества и обнаружил, что изопрен запускает у насекомых гормональные реакции, заставляя их избегать пораженных растений. Более того, насекомые, поедающие листья с высоким содержанием изопрена, страдают от желудочных расстройств из-за неперевариваемых белков, а рост личинок существенно замедляется.

Интересно, что ученые открыли способность сои производить изопрен в ответ на повреждения листьев - ранее считалось, что современные сельскохозяйственные культуры утратили такую функцию в процессе эволюции. Это открытие позволяет по-новому взглянуть на защитные механизмы растений и их адаптацию к внешним стрессам.

Однако, несмотря на защитную роль, изопрен оказывает и негативное влияние на окружающую среду. Это органическое соединение взаимодействует с солнечным светом и оксидами азота, выделяющимися при сжигании угля и выбросах транспорта, образуя токсичные смеси озона, аэрозолей и других вредных веществ. Особенно опасен этот процесс в районах с уже ухудшенной экологической ситуацией.

Изопрен занимает второе место по распространенности среди природных углеводородов в атмосфере после метана, который выделяется преимущественно из-за человеческой деятельности. Его производство растениями увеличивается в жаркую погоду, что особенно актуально в условиях изменения климата и учащающихся тепловых волн.

Перед учеными встает сложный этический и практический вопрос: стоит ли усиливать генетически способность сельскохозяйственных культур к производству изопрена ради защиты от вредителей или же следует ограничивать этот процесс во имя улучшения качества воздуха?

По словам Тома Шарки, понимание роли изопрена в атмосфере имеет ключевое значение, так как растения жертвуют частью своей способности к росту и накоплению углерода, перенаправляя ресурсы на выработку этого защитного соединения. Последующие исследования должны помочь разобраться, как именно этот механизм работает в экстремальных климатических условиях и насколько он эффективен в борьбе с биотическими стрессами.

Таким образом, открытие ученых напоминает нам о сложной взаимосвязи природы, где даже полезные процессы могут иметь неожиданные последствия для экологии. Чтобы найти баланс между защитой растений и сохранением здоровья атмосферы, необходимы дальнейшие исследования и продуманные решения.

<< Назад: Бананы под угрозой исчезновения 03.07.2025

>> Вперед: Крошечный робот для лечения сосудов 02.07.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Водитель всегда заметит пешехода 31.01.2014 Представим ужасную, но достаточно распространенную ситуацию: транспорт двигается вдоль жилой зоны на малой скорости, но препятствия на краю дороги - рекламные столбы, припаркованные трейлеры, мусорные баки и т.д. - ограничивают обзор с обеих сторон. Неожиданно из-за такого препятствия на пути автомобиля появляется пешеход. В этом случае система помощи активирует тормозную систему, чтобы остановить транспортное средство до того как оно ударит пешехода. Тормозная система могла быть активирована, потому что пешеход был снабжен транспондером - комбинацией радиоприемника и передатчика, отвечающего на определенные сигналы, в данном случае, от системы идентификации пешеходов в приближающемся автомобиле. Чтобы определить точное расположение пешехода, система измеряет расстояние и направление до человека относительно автомобиля. В рамках исследовательского проекта Ko-TAG профессор Мюнхенского университета Эрвин Библ (Erwin Biebl) и его команда разработали новый метод измерения расстояний, который обеспечивает результат с точностью до нескольких сантиметров в течение микросекунд. Чтобы запустить процесс измерения, автомобильная система передает уникальную кодовую последовательность. Транспондер, находящийся в пределах досягаемости, модифицирует последовательность битов и возвращает ее в течение точно заданного временного интервала. После обнаружения приближающегося пешехода, должен быть предупрежден водитель или активирована система экстренного торможения, даже до того, как пешеход ступит на дорогу. В тоже время, должна быть сведена до минимума вероятность резкого торможения без необходимости, чтобы водители признали систему достаточно надежной для использования. Для этого необходима очень точная оценка движения. В своем исследовании ученые смогли снизить отклонения до нескольких пикосекунд. "Таким образом, мы достигли точности всего несколько сантиметров при измерении расстояния, - сообщил Библ. - Вместе с методом кодирования это является основной причиной высоких характеристик системы". Уникальной особенностью системы является то, что она может идентифицировать других участников дорожного движения, таких как пешеходы и велосипедисты, даже если они закрыты препятствиями. К тому же, эта "взаимодействующая система датчиков" может однозначно идентифицировать их и предсказать их поведение. Имеющиеся системы помощи водителю не обеспечивают этого. "Транспондеры могут быть размещены в одежде или в школьном ранце", - предлагает Библ. Они также могут быть введены в мобильные телефоны и смартфоны - в то, что почти все носят с собой всегда. Для этого нужны минимальные изменения в аппаратной части. По утверждению ученых Мюнхенского университета, один из крупных производителей мобильных телефонов уже заинтересовался проектом.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025