В поисках решения проблемы изменения климата учёные порой совершают удивительные открытия. Так, в Университете Западной Австралии обнаружили, что растения нарушают известные правила биохимии, «принимая решения» о выбросе СО2. Если на этот процесс воздействовать методами генной инженерии, это может помочь в борьбе с глобальным потеплением. Научная статья опубликована в «Nature Plants», сообщает телеканал «Наука».

Растения управляют дыханием таким образом, которого учёные не ожидали. Они определяют, сколько углерода от фотосинтеза сохранить для создания биомассы, используя метаболический канал. Это происходит как раз перед тем, как растения решают сжечь соединение, называемое пируватом, чтобы произвести и выпустить CO2 обратно в атмосферу.

В процессе фотосинтеза растения производят сахарозу; обычно создается в избытке, часть ее хранится, часть — распадается. Это называется циклом лимонной кислоты (или трикарбоновой кислоты) и он также важен для жизни растений. Сахароза, имеющая 12 атомов углерода, расщепляется на глюкозу с шестью атомами углерода. Затем глюкоза распадается на пируват, который имеет три атома углерода. При использовании пирувата в качестве побочного продукта образуется углерод. Именно в этот момент принимается «секретное решение». Как комментируют биохимики, пируват — последний пункт для принятия решения. Его можно сжечь и высвободить CO2 или использовать для создания фосфолипидов, растительных масел, аминокислот и других вещей, необходимых для производства биомассы.

Открытие было сделано при проведении экспериментов с кресс-салатом. Исследователи пометили пируват изотопом углерода C13, чтобы отследить, куда он перемещается во время цикла лимонной кислоты, и обнаружили, что пируват из разных источников используется по-разному. Это означает, что растение может «отслеживать» источник пирувата и действовать соответствующим образом, решая либо выпустить его, либо сохранить для других целей. Данная способность к урегулированию процесса, как предполагает команда, нарушает привычные правила биохимии, где, как правило, каждая реакция представляет собой соревнование и не контролируется, куда пойдет продукт.

Хотя растения являются прекрасными хранилищами CO2 — одни только леса хранят около 400 гигатонн углерода — не каждая молекула CO2, поглощаемая растениями, сохраняется. Около половины углекислого газа, поглощаемого растениями, выбрасывается обратно в атмосферу.

Возможность заставить растения накапливать немного больше СО2 в этом процессе может быть захватывающим способом помочь нашим проблемам с изменением климата. Это перспектива будущего, поскольку исследователи только что открыли этот биохимический процесс. Но если получится использовать то, как растения принимают решения о хранении углерода, это может стать частью паззла по смягчению последствий изменения климата.