Bei einer Wanderung durch das Death Valley, ein W\u00fcstenbecken in Kalifornien und Teilen Nevadas, erwartet Sie garantiert eine Landschaft voller farbenpr\u00e4chtiger geologischer Formationen.<\/p>\n
Der Ort ist aber auch daf\u00fcr bekannt, der tiefstgelegene, trockenste und hei\u00dfeste Ort Nordamerikas zu sein.<\/p>\n
Mit \u00abam hei\u00dfesten\u00bb ist nicht nur gemeint, dass die durchschnittliche Tagestemperatur im Sommer 49 \u00b0C (120 \u00b0F) erreicht, sondern dass sie Berichten zufolge auch schon bis zu 56,7 \u00b0C (134,1 \u00b0F) angestiegen ist.<\/p>\n
Es ist daher nicht verwunderlich, dass weite Teile des Parks v\u00f6llig frei von Vegetation sind.<\/p>\n
Eine Pflanzenart hat sich jedoch besonders gut an diese rauen Bedingungen angepasst: Tidestromia oblongifolia<\/em> (<\/em> auch bekannt als Arizona-Honiggras )<\/em> , eine strauchartige, einheimische Bl\u00fctenpflanze.<\/p>\n Wenn man sich Organismen vorstellt, die in extremer Hitze gedeihen, denkt man wahrscheinlich an Mikroben, die in hei\u00dfen Quellen oder Tiefsee-Hydrothermalquellen leben. Komplexe Pflanzen und Tiere hingegen weisen deutlich mehr bewegliche Teile auf, die koordiniert werden m\u00fcssen, was das \u00dcberleben in extremer Hitze wesentlich erschwert.<\/p>\n Eine neue Preprint-Studie hat ergeben, dass der Schl\u00fcssel zur F\u00e4higkeit dieser Pflanze, bei sehr hohen Temperaturen zu \u00fcberleben, darin besteht, dass die Honigpflanze ihre Bl\u00e4tter deutlich, weit unter die Umgebungslufttemperatur, abk\u00fchlen kann.<\/p>\n Es k\u00fchlt so effizient, dass es Temperaturen standh\u00e4lt, die sich der oberen Grenze der tolerierbaren Belastung f\u00fcr komplexe Lebensformen ann\u00e4hern, n\u00e4mlich 60 \u00b0C (140 \u00b0F).<\/p>\n Um zu verstehen, wie diese Pflanze mit ihren Bedingungen zurechtkommt, sammelten die Forscher Samen von 223 Wildpflanzen aus dem gesamten Verbreitungsgebiet der Art, darunter auch Populationen aus dem Death Valley selbst.<\/p>\n Anschlie\u00dfend unterzogen sie mehr als 1.200 S\u00e4mlinge einem extremen Hitzeregime und gew\u00f6hnten sie allm\u00e4hlich daran, bevor sie sie \u00fcber eine Woche lang t\u00e4glich sechs bis acht Stunden lang Temperaturen von 60 \u00b0C aussetzten.<\/p>\n Nicht alle Pflanzen \u00fcberlebten. Je nach genetischer Linie lagen die \u00dcberlebensraten zwischen knapp 2 Prozent und \u00fcber 34 Prozent, was darauf hindeutet, dass manche Individuen besser an extreme Hitze angepasst sind als andere.<\/p>\n Anlage T. oblongifolia<\/em> , w\u00e4chst im Death Valley in Kalifornien und wurde im Rahmen einer fr\u00fcheren Studie \u00fcber die Pflanze fotografiert. (Karin Prado)<\/p>\n<\/figcaption><\/figure>\n Mithilfe von Infrarotkameras stellten die Forscher fest, dass an den hei\u00dfesten Tagen die Temperatur einiger Bl\u00e4tter mehr als 10\u00b0C niedriger war als die Umgebungslufttemperatur, und in extremen F\u00e4llen erreichte der Unterschied sogar unglaubliche 13\u00b0C.<\/p>\n Selbst nach acht Tagen ununterbrochener Einwirkung von 60 \u00b0C hielten die \u00fcberlebenden Pflanzen Blatttemperaturen zwischen etwa 54 \u00b0C und 59 \u00b0C aufrecht \u2013 immer noch unglaublich hoch, aber knapp unterhalb der vermuteten oberen Temperaturgrenze f\u00fcr komplexe eukaryotische Organismen. Wie gut sich die Pflanzen k\u00fchlten, k\u00f6nnte \u00fcber Leben und Tod entscheiden.<\/p>\n Der Kern dieser Studie bestand darin zu zeigen, dass diese Pflanze nicht nur h\u00f6here Temperaturen als andere Pflanzen tolerieren kann, sondern diese auch durch aktive K\u00fchlung vermeiden kann.<\/p>\n Andere Studien legen nahe, dass die Hitzeanpassung durch Wechselwirkungen zwischen Mitochondrien und Chloroplasten vermittelt wird, wodurch sich die Form der Chloroplasten ver\u00e4ndert.<\/p>\n Durch eine eingehendere Studie versuchte das Team, den biologischen Mechanismus dieses leistungsstarken K\u00fchlsystems aufzukl\u00e4ren.<\/p>\n Die Analyse des gesamten Genoms identifizierte drei DNA-Regionen, die mit dem \u00dcberleben bei hohen Temperaturen in Zusammenhang stehen, was auf eine genetische Grundlage dieser F\u00e4higkeit hindeutet. Weitere Tests zeigten deutliche Unterschiede zwischen Bl\u00e4ttern, die k\u00fchleren Temperaturen ausgesetzt waren, und solchen, die h\u00f6heren Temperaturen ausgesetzt waren.<\/p>\n Pflanzen mit k\u00fchleren Bl\u00e4ttern aktivierten Mechanismen, die die por\u00f6sen Blattoberfl\u00e4chen, die sogenannten Stomata, offen halten. Durch diese winzigen \u00d6ffnungen kann Wasser von der Blattoberfl\u00e4che verdunsten, wodurch der gleiche K\u00fchleffekt entsteht wie beim Verdunsten von Schwei\u00df auf der menschlichen Haut.<\/p>\n Um zu testen, ob dieser K\u00fchlmechanismus tats\u00e4chlich f\u00fcr das \u00dcberleben verantwortlich war, schlossen die Forscher die Stomata k\u00fcnstlich.<\/p>\n \u00abWir haben festgestellt, dass das erzwungene Schlie\u00dfen der Stomata (Poren auf dem Pflanzenblatt) die K\u00e4lteeinwirkung verhindert\u00bb, sagte Joanna Feehan, Erstautorin der Studie und Wissenschaftlerin am Plant Sustainability Institute in Michigan, gegen\u00fcber ScienceAlert.<\/p>\n \u00abDie Transpiration erfolgt teilweise durch Verdunstung \u00fcber die Stomata, daher wissen wir, dass dies ein wichtiger Teil ihres K\u00fchlmechanismus ist.\u00bb.<\/p>\n W\u00e4hrend die Forscher allm\u00e4hlich den Mechanismus verstehen, bleibt es ein R\u00e4tsel, woher das f\u00fcr diese signifikante Verdunstungsk\u00fchlung ben\u00f6tigte Wasser stammt.<\/p>\n Die meisten W\u00fcstenpflanzen speichern Wasser, anstatt es zu verdunsten. Im Gegensatz zu vielen W\u00fcstenarten ist das Honiggras nicht besonders trockenheitsresistent und kann kein Wasser speichern; es ist stattdessen auf das Grundwasser unter den B\u00f6den des Death Valley angewiesen.<\/p>\n Feehan hat eine Hypothese.<\/p>\n \u00abWir glauben, dass Gezeitenstromia,<\/em> \u00bbWahrscheinlich ein sehr gutes Wurzelsystem, das Wasser aufnehmen kann, eine spezielle Hydraulik, die eine effiziente Wasserbewegung in der gesamten Pflanze erm\u00f6glicht, und eine Salz-\/Zucker-\/Proteinzusammensetzung in den Zellen, die diese w\u00e4hrend der Transpiration zur K\u00fchlung hydratisiert h\u00e4lt\u201c, sagte sie.<\/p>\n Die Studie, die noch nicht von Fachkollegen begutachtet wurde, weist zudem wichtige Einschr\u00e4nkungen auf. Die Experimente wurden an jungen S\u00e4mlingen durchgef\u00fchrt, die unter kontrollierten Bedingungen mit ausreichend Wasser aufgezogen wurden, nicht an ausgewachsenen Pflanzen, die an die vielf\u00e4ltigen Herausforderungen der W\u00fcste angepasst sind.<\/p>\n Die Forscher identifizierten au\u00dferdem nur drei gro\u00dfe genetische Regionen, die mit Hitzetoleranz in Verbindung stehen. Daher sind weitere Untersuchungen erforderlich, um die spezifischen verantwortlichen Gene zu ermitteln.<\/p>\n Siehe auch:<\/strong> Nach rekordverd\u00e4chtigen Regenf\u00e4llen ist im Death Valley ein Gletschersee wieder aufgetaucht.<\/strong><\/p>\n Doch damit Sie nicht denken, dies sei nur eine lustige Geschichte, sei darauf hingewiesen, dass diese Arbeit direkte Auswirkungen auf jeden haben kann, der Lebensmittel isst.<\/p>\n \u00abWir brechen globale Temperaturrekorde, und die Ernteertr\u00e4ge sind durch die steigenden Temperaturen sehr stark gef\u00e4hrdet\u00bb, sagte Feehan.<\/p>\n \u00ab Gezeitenstrom<\/em> \u00bbSie hat gelernt, bei Temperaturen zu \u00fcberleben, die f\u00fcr Pflanzen, Tiere und Pilze t\u00f6dlich sind. Wenn wir diese \u00dcberlebensmechanismen erforschen k\u00f6nnen, werden wir \u00fcber mehr und wahrscheinlich sehr einzigartige Werkzeuge verf\u00fcgen, um die Widerstandsf\u00e4higkeit von Nutzpflanzen gegen\u00fcber extremer Hitze zu erh\u00f6hen.\u201c.<\/p>\n Der vollst\u00e4ndige Text der Studie ist auf BioRxiv zu finden.<\/p>\n Die Artikel von ScienceAlert werden von Menschen verfasst, faktisch gepr\u00fcft und redigiert; sie werden niemals von k\u00fcnstlicher Intelligenz generiert. Verpassen Sie keinen Artikel; abonnieren Sie hier.<\/p>\n Und nun eine gute Nachricht: Korallenriffe, die man f\u00fcr tot hielt, wimmeln wieder von Leben.<\/p>\n<\/li>\n Eine beunruhigende Karte l\u00e4sst vermuten, dass das Schlimmste f\u00fcr die verheerenden Br\u00e4nde in Europa noch bevorsteht.<\/p>\n<\/li>\n Kunststoffabf\u00e4lle werden direkt in Wasserstoff umgewandelt \u2013 eine Vorsortierung ist nicht erforderlich.<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Wer durch das Death Valley wandert, ein W\u00fcstenbecken in Kalifornien und Teilen Nevadas, dem wird ein spektakul\u00e4rer Anblick farbenpr\u00e4chtiger geologischer Formationen garantiert. 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