Высокий уровень углекислого газа может сделать растения менее питательными
В течение многих лет считалось, что одним из немногих плюсов увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере может быть стимуляция фотосинтеза и — следовательно — более активный рост растений. Теперь ученые не столь оптимистичны, и считают, что повышенный уровень углекислого газа может сделать растения менее питательными и более чахлыми.
Ученые из Института растениеводства Монпелье во Франции объясняют, что повышенный уровень CO2 затрудняет получение растениями минералов, необходимых для роста и питательной ценности.
"Есть много работ, указывающих на то, что уровень CO2, ожидаемый в конце двадцать первого века, приведет к снижению концентрации азота в большинстве растений, что повлияет на содержание белка в растительных продуктах, — говорит первый автор Ален Гойон, директор по исследованиям Национального исследовательского института сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды Франции. — Очень важно понять, почему выращивание растений при повышенном уровне CO2 оказывает такое негативное влияние на содержание белка в большинстве основных сельскохозяйственных культур".
Растения используют фотосинтез для включения CO2 в сахара, из которых они получают энергию. Однако фотосинтез не обеспечивает растения ключевыми веществами, необходимыми для роста. Большинство растений получают такие минералы как азот, фосфор и железо из почвы через корневую систему. Азот особенно важен, поскольку он является ключевым строительным блоком для аминокислот, которые растения используют для производства протеинов.
Дефицит азота означает не только то, что растению будет трудно строить свои ткани, но и то, что оно будет давать меньше питательных веществ людям. "Очевидно, что на состав питательных веществ основных сельскохозяйственных культур, используемых во всем мире, таких как рис и пшеница, повышение уровня CO2 влияет отрицательно. Это оказывает сильное влияние на качество продуктов питания и глобальную продовольственную безопасность", — говорит автор-корреспондент Антуан Мартин, научный сотрудник Французского национального центра научных исследований.
"Это явление может повлиять на два основных питательных вещества, необходимых для человека, — добавляет Гойон. — Первый — это белки, построенные из азота. В развивающихся странах это может быть большой проблемой. Многие диеты в этих регионах не богаты белками, а растения, выращенные при повышенном уровне CO2, могут содержать его на двадцать-тридцать процентов меньше. Второй — железо. Дефицит железа уже сейчас затрагивает примерно 2 миллиарда человек во всем мире".
"Мы хотели бы понять механизмы, ответственные за негативное влияние повышенного содержания CO2 на минеральный состав растений, — говорит Мартин. — Например, в настоящее время мы изучаем естественные генетические вариации, лежащие в основе этих негативных эффектов, которые впоследствии можно было бы использовать для повышения питательной ценности сельскохозяйственных культур в будущей атмосфере с высоким содержанием CO2".
Обзор был опубликован в Trends in Plant Science.
Редактор: Юлия Тислер
