Ученые раскрыли, как растение агава переносит экстремальную засуху

Внешний слой листьев агавы замедляет испарение влаги, а углеводы в структуре растения действуют как молекулярные губки, удерживающие воду. Это позволяет суккуленту выживать при экстремальной засухе. К таким выводам пришли ученые из США и Мексики. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Optics.

Агава, хорошо известная в качестве ключевого ингредиента текилы, хорошо удерживает воду в крайне засушливых условиях. Она относится к суккулентам — многолетним растениям засушливых мест (ксерофитам), способным создавать резервные запасы влаги в тканях вегетативных органов.

Ученые задались целью выяснить, как этим растениям удается экономно использовать воду. Исследователи использовали терагерцовую спектроскопию и визуализацию для измерения уровня гидратации в тканях растения. Они также составили карту распределения воды внутри суккулента для изучения того, как углеводы удерживают воду на молекулярном уровне.

Оказалось, что внешний слой листьев агавы действует как защитный барьер, сокращающий потерю влаги. За увлажнение растения изнутри отвечают фруктаны — полисахариды из фруктозы и глюкозы. Они обладают исключительной способностью притягивать и удерживать молекулы воды вокруг себя. По словам ученых, разветвленная химическая структура фруктанов образует своего рода пористую губку, на которой может сохраняться влага.

«Понимание того, как растения адаптируются к засушливым условиям, может привести к совершенствованию методов ведения сельского хозяйства и выращивания культур, которым требуется меньше воды», — объяснила Моника Ортис-Мартинес, сотрудник Центра оптических исследований (CIO) в Мексике.