Kas ir abiotiskais stress?

Augi uzrāda dažādas reakcijas un pielāgojumus, kas palīdz nodrošināt abiotiskā stresa toleranci. Dažas no tām ietver strukturālas vai ķīmiskas izmaiņas, savukārt citas ir saistītas ar augšanas perioda ierobežošanu atbilstoši apstākļiem. Dažos gadījumos simbiotiskas attiecības ir izveidojušās kā reakcija uz stresu.

Sausums ir viens no visizplatītākajiem stresa veidiem, ar ko saskaras augi, un tiem, kas dzīvo sausos vai daļēji sausos apgabalos, ir izstrādātas dažādas stratēģijas, kā ar to cīnīties. Viens no tiem ir sulīgums. Biezie, gaļīgie stublāji un lapas var uzglabāt lielu ūdens daudzumu un samazināt auga virsmas laukuma un tilpuma attiecību, līdz minimumam samazinot ūdens zudumus iztvaikošanas rezultātā. Vaskains pārklājums uz kātiem un lapām arī samazina iztvaikošanu. Dažiem augiem, kas nav sulīgi, var būt garas saknes, kas stiepjas uz leju līdz gruntsūdeņiem.

Augi dažkārt var pielāgoties sezonālajam vai periodiskam stresam, vienkārši tiem ir īss dzīves cikls, kas sakrīt ar vislabvēlīgākajiem apstākļiem. Piemēram, augs var dīgt, nobriest, uzziedēt un ražot sēklas īsā lietainā sezonā, citādi sausā gadā, vai arī tas var ilgstoši neaktīvā stāvoklī pazemes bumbuļos, izaugot pēc lietus, lai ātri pabeigtu savu dzīves ciklu. Mērenā joslā vasaras mēnešos meža stāvos var pietrūkt gaismas fotosintēzei, tāpēc zemi augošie meža augi var ātri pabeigt savu dzīves ciklu pavasarī, pirms meža lapotne ir izveidojusi blīvu lapotni.

Abiotiskais stress var rasties augsnes faktoru dēļ. Augsts sāls saturs var būt nāvējošs daudziem augiem, bet daži — pazīstami kā halofīti — ir pielāgojušies sāļainiem apstākļiem, kas sastopami gan piekrastes apgabalos, piemēram, sāļajos purvos, gan iekšzemes sausos apgabalos, kur liela iztvaikošana mēdz koncentrēt sāļus. minerālvielu saturā augsnē. Šie augi var izdalīt sāli no lapām vai uzglabāt to šūnās ķermeņos, kas pazīstami kā vakuoli, lai tas tiktu turēts atsevišķi no šūnu citoplazmas. Arī barības vielu trūkums vai toksisku vielu, piemēram, smago metālu, klātbūtne augsnē var izraisīt abiotisku stresu.

Atmosfēras piesārņojums var būt vēl viens stresa avots. Sēra dioksīds un slāpekļa oksīdi, kas rodas, sadedzinot fosilo kurināmo, var izraisīt skābos lietus, kas var sabojāt jutīgu augu zaļumus. Skābie lietus var arī samazināt augsnes pH, kaitējot vai nogalinot augus, kas nav pielāgoti skābiem apstākļiem.

Tiek uzskatīts, ka klimata pārmaiņas ir galvenais kultūraugu abiotiskā stresa avots. Mainīgie temperatūras un nokrišņu daudzuma modeļi ietekmē pārtikas un citu kultūru audzēšanu, un dažas agrāk produktīvas teritorijas cieš no sausuma, plūdiem vai ekstremālām temperatūrām. Lai mazinātu ražas neveiksmes ekonomisko ietekmi, tiek veikti pētījumi, lai ar selekcijas vai gēnu inženierijas palīdzību izstrādātu tādus kultūraugus, kas ir izturīgāki pret šiem stresa veidiem.