Hva er abiotisk stress?

Abiotisk stress er et begrep som brukes for å beskrive ikke-levende faktorer som påvirker levende organismer negativt. Dyr kan påvirkes av abiotisk stress, men planter er mer sårbare fordi de ikke klarer å bevege seg til et mindre stressende miljø. Biotiske stressfaktorer vil omfatte insektplager og sykdommer, mens abiotisk stress fra planter er resultatet av miljøfaktorer. Disse kan ha sammenheng med klima - tørke, ekstreme temperaturer og vind, for eksempel - eller til kjemiske faktorer i jorda eller atmosfæren.

Planter viser en rekke responser og tilpasninger som hjelper til med å skape abiotisk stresstoleranse. Noen av disse involverer strukturelle eller kjemiske endringer, mens andre innebærer begrensning av vekstperioden etter forholdene. I noen tilfeller har symbiotiske forhold utviklet seg som et svar på belastninger.

Tørke er en av de vanligste formene for stress som planter opplever, og de som lever i tørre eller halvtørre områder har utviklet forskjellige strategier for å håndtere det. En av disse er saftighet. Tykke, kjøttfulle stengler og blader kan lagre store mengder vann og redusere plantens overflateareal til volumforhold, og minimere vanntapet ved fordampning. Et voksaktig belegg på stilkene og bladene reduserer også fordampning. Noen ikke-sukkulente planter kan ha lange røtter som strekker seg nedover til grunnvannet.

Planter kan noen ganger tilpasse seg sesongmessig eller periodisk stress ved ganske enkelt å ha en kort livssyklus som er tidsbestemt til å sammenfalle med de gunstigste forholdene. For eksempel kan en plante spire, modnes, blomstre og produsere frø i løpet av en kort regntid i et ellers tørt år, eller den kan ligge i dvale i en underjordisk knoll i lange perioder, og dukke opp etter regn for raskt å fullføre livssyklusen. I tempererte områder kan skoggulv i sommermånedene mangle lys for fotosyntesen, så lavvoksende skogplanter kan raskt fullføre livssyklusene om våren, før skogtaket har utviklet tett løvverk.

Abiotisk stress kan være et resultat av jordfaktorer. Et høyt saltinnhold kan være dødelig for mange planter, men noen - kjent som halofytter - har tilpasset seg salte forhold, som finnes både i kystområder, for eksempel salt myrer, og innlands tørre områder der høy fordampning har en tendens til å konsentrere salter med opprinnelse i mineralinnholdet i jorda. Disse plantene kan skille ut salt fra bladene eller lagre det i cellene i kroppene kjent som vakuoler, slik at det holdes atskilt fra cytoplasmaet. Mangel på næringsstoffer eller tilstedeværelsen av giftige stoffer som tungmetaller i jorden kan også føre til abiotisk stress.

Atmosfærisk forurensning kan være en annen kilde til stress. Svoveldioksid og nitrogenoksider fra forbrenning av fossilt brensel kan føre til sur nedbør, noe som kan skade løvet på følsomme planter. Sur nedbør kan også redusere pH i jorda, skade eller drepe planter som ikke er tilpasset sure forhold.

Klimaendringer antas å være en viktig kilde til abiotisk stress for avlinger. Skiftende mønster av temperatur og nedbør har innvirkning på dyrking av mat og andre avlinger, med noen tidligere produktive områder som lider av tørke, flom eller ekstreme temperaturer. For å lindre den økonomiske effekten av avlingsfeil, forskes det på utvikling gjennom avls- eller genteknologi av avlingsplanter som er mer motstandsdyktige mot disse former for stress.