Co je abiotický stres?
Abiotický stres je termín používaný k popisu neživých faktorů, které nepříznivě ovlivňují živé organismy. Zvířata mohou být ovlivněna abiotickým stresem, ale rostliny jsou zranitelnější, protože se nemohou pohybovat do méně stresujícího prostředí. Biotické stresové faktory by zahrnovaly hmyzí škůdce a choroby, zatímco abiotický stres rostlin vyplývá z environmentálních faktorů. Ty mohou souviset s klimatem - suchem, extrémními teplotami a větrem - nebo s chemickými faktory v půdě nebo atmosféře.
Rostliny vykazují řadu odpovědí a adaptací, které pomáhají dosáhnout abiotické tolerance vůči stresu. Některé z nich zahrnují strukturální nebo chemické změny, zatímco jiné zahrnují omezení doby růstu podle podmínek. V některých případech se symbiotické vztahy vyvinuly jako reakce na stres.
Sucho je jednou z nejběžnějších forem stresu, s níž se rostliny setkávají, a ty, které žijí v suchých nebo polosuchých oblastech, vyvinuly různé strategie pro řešení tohoto problému. Jedním z nich je sukulence. Husté, masité stonky a listy mohou ukládat velké množství vody a snižovat poměr povrchu k objemu rostliny a minimalizovat ztráty vody odpařováním. Voskový povlak na stoncích a listech také snižuje odpařování. Některé nesukulentní rostliny mohou mít dlouhé kořeny, které sahají dolů k podzemní vodě.
Rostliny se někdy mohou přizpůsobit sezónnímu nebo periodickému stresu jednoduše tím, že mají krátký životní cyklus, který se časově shoduje s nejvýhodnějšími podmínkami. Například rostlina může klíčit, zrát, květovat a produkovat semena během krátkého období dešťů v jinak suchém roce, nebo může ležet spící v podzemní hlízě po dlouhou dobu, objevující se po dešti, aby rychle dokončila svůj životní cyklus. V mírných oblastech mohou lesní dna v letních měsících chybět na světlo pro fotosyntézu, takže nízko rostoucí lesní rostliny mohou během jara rychle dokončit své životní cykly, než se lesní baldachýn rozvinul na husté listy.
Abiotický stres může být důsledkem půdních faktorů. Vysoký obsah soli může být smrtelný pro mnoho rostlin, ale některé - známé jako halofyty - se přizpůsobily slaným podmínkám, které se vyskytují jak v pobřežních oblastech, jako jsou například slané bažiny, tak ve vnitrozemských suchých oblastech, kde vysoké odpařování má tendenci koncentrovat soli pocházející v minerálním obsahu půdy. Tyto rostliny mohou vylučovat sůl ze svých listů nebo ji ukládat do svých buněk v tělech známých jako vakuoly, takže jsou udržovány odděleně od buněčné cytoplazmy. Nedostatky živin nebo přítomnost toxických látek, jako jsou těžké kovy v půdě, mohou také vést k abiotickému stresu.
Znečištění ovzduší může být dalším zdrojem stresu. Oxid siřičitý a oxidy dusíku ze spalování fosilních paliv může vést k kyselému dešti, který může poškodit listoví citlivých rostlin. Kyselý déšť může také snížit pH půdy, poškodit nebo usmrtit rostliny, které nejsou přizpůsobeny kyselým podmínkám.
Změna klimatu je považována za hlavní zdroj abiotického stresu pro plodiny. Měnící se vzorce teploty a srážek mají dopad na pěstování potravin a jiných plodin, přičemž některé dříve produktivní oblasti trpí suchem, záplavami nebo extrémními teplotami. Aby se zmírnil ekonomický dopad selhání plodin, provádí se výzkum vývoje plodin, které jsou vůči těmto formám stresu odolnější, prostřednictvím šlechtění nebo genetického inženýrství.