По сообщению Песаха Бенсона • 19 апреля 2026 г.
Иерусалим, 19 апреля 2026 г. (TPS-IL) — Новое исследование предполагает, что пыльные бури в пустыне могут делать гораздо больше, чем просто затягивать небо и перемещаться через континенты. Ученые объявили в воскресенье, что они также могут напрямую питать растения через их листья, что бросает вызов давним предположениям о том, как растения поглощают питательные вещества.
Команда израильских и австрийских исследователей показала, что минеральная пыль, поднимаемая из засушливых регионов каждый год — миллиарды тонн — не только обогащает экосистемы после оседания в почву. Вместо этого часть ее улавливается непосредственно листвой растений, где она может быть поглощена и использована в качестве источника питательных веществ.
Известно, что пыльные бури переносят необходимые минералы, такие как фосфор, железо и марганец, на тысячи километров. Эти частицы влияют на атмосферные процессы и климатические закономерности и традиционно считались косвенно удобряющими экосистемы, оседая в почвах и постепенно восполняя запасы питательных веществ. Но новые выводы, опубликованные в рецензируемом журнале New Phytologist, предполагают, что сами листья играют гораздо более активную роль в этом глобальном цикле питательных веществ.
Исследование возглавляли доктор Авнер Гросс и доктор Антон Локшин с факультета наук об окружающей среде, геоинформатики и городского планирования Университета Бен-Гуриона в Негеве. Они работали в сотрудничестве с исследователями из Университета Ариэля, Университета Бар-Илан, Тель-Авивского университета и Международного института прикладного системного анализа в Австрии.
Открытие возникло в результате контролируемого полевого эксперимента, проведенного с февраля по апрель 2025 года на станции экологических исследований в Иудейских горах во время пика сезона пыльных бурь в регионе. Под руководством профессора Марчелло Штернберга исследователи разработали систему защитных ограждений вокруг экспериментальных растений, чтобы гарантировать, что все группы испытали идентичные условия окружающей среды, одновременно изолируя эффекты воздействия пыли.
Внутри каждого ограждения растения выращивались в цилиндрических конструкциях, обернутых прозрачной сельскохозяйственной пленкой, которая пропускала солнечный свет, но защищала их от ветра, дождя и беспокойства со стороны животных. Нижняя часть оставалась открытой для поддержания воздушного потока.
Были протестированы три распространенных средиземноморских вида растений: шалфей, полынь и тысячелистник. Всего 48 растений были разделены на группы. Некоторым пыль наносили непосредственно на листья, другие получали пыль на почву рядом с корнями, а контрольная группа оставалась необработанной. Такая схема позволила исследователям отделить поглощение через листья от традиционного поглощения через корни.
Листья как ворота для питательных веществ
Результаты указали на поразительный механизм: листья действовали как высокоэффективные сборщики пыли. Большая часть переносимого по воздуху материала не достигала земли сразу, а прилипала к листве, где оставалась в длительном контакте с поверхностью растения. Это продолжительное воздействие, как обнаружили исследователи, позволяло питательным веществам растворяться и становиться доступными для поглощения.
Поверхности листьев также создавали особую химическую микросреду, которая способствовала распаду труднорастворимых минералов. В некоторых случаях питательные вещества были более доступны через листву, чем только через корневые пути.
Локшин заявил, что результаты заставляют переосмыслить понимание питания растений.
«Прямой путь питательных веществ через листья переворачивает классическое мышление, ориентированное на корни и почву», — пояснил он. «Мы предполагаем, что путь через листву может становиться все более важным по мере увеличения выбросов пыли в нашем регионе в условиях будущего изменения климата, а также учитывая деградацию земель и опустынивание».
Гросс подчеркнул более широкие экологические последствия. «Отложение питательных веществ из пыльных бурь, вероятно, формировало питание растений, наземные циклы питательных веществ и структуру экосистем в прошлом, и ожидается, что его роль станет еще более важной в будущем», — сказал он.
Исследователи утверждают, что поглощение пыли листвой может помочь объяснить, как растительность выживает в ландшафтах с бедными питательными веществами и подверженных пыли.
Исследование имеет несколько практических последствий для сельского хозяйства, особенно в засушливых регионах.
Если растения могут поглощать питательные вещества непосредственно через листья из пыли, переносимой по воздуху, фермеры могут пересмотреть стратегии удобрения с большим акцентом на питание через листву, включая опрыскивания, предназначенные для воспроизведения или усиления естественного содержания питательных веществ в пыли. Это также может повлиять на выбор культур, отдавая предпочтение видам с такой структурой листьев, которая более эффективно улавливает частицы, переносимые по воздуху.
Механизм, с помощью которого листья улавливают и обрабатывают мелкие частицы, может вдохновить на биомиметические применения, от улучшенных систем фильтрации до более эффективных технологий доставки питательных веществ.
В более широком масштабе результаты также могут изменить усилия по восстановлению земель и экологическому управлению. В деградированных ландшафтах поглощение питательных веществ листвой может улучшить успех приживаемости на ранних стадиях проектов по лесовосстановлению или реабилитации.
Связанные темы
