Tha lusan air tuineachadh a’ mhòr-chuid de uachdar na Talmhainn. Mar sin dè an rud as cudromaiche airson an soirbheachas?
Gu tric bidh daoine a 'smaoineachadh air lusan mar chruthan beatha sìmplidh, gun chiall. Faodaidh iad a bhith beò freumhaichte ann an aon àite, ach mar as motha a bhios luchd-saidheans ag ionnsachadh mu lusan, an fheadhainn as iom-fhillte agus freagairteach tha sinn a’ tuigsinn gu bheil iad. Tha iad sàr-mhath ann a bhith ag atharrachadh gu suidheachaidhean ionadail. Tha lusan nan eòlaichean, a 'dèanamh a' chuid as fheàrr de na tha faisg air làimh far a bheil iad a 'fàs.
Tha ionnsachadh mu cho iom-fhillteachd beatha planntrais mu dheidhinn barrachd air iongnadh a bhrosnachadh ann an daoine ge-tà. Tha sgrùdadh lusan cuideachd mu dheidhinn dèanamh cinnteach faodaidh sinn fhathast bàrr fhàs san àm ri teachd leis gu bheil atharrachadh gnàth-shìde a’ fàgail ar n-aimsir a’ sìor fhàs anabarrach.
Bidh comharran àrainneachd a’ cumadh fàs agus leasachadh lusan. Mar eisimpleir, bidh mòran lusan a 'cleachdadh fad an latha mar an cue gus flùran a bhrosnachadh. Bidh an leth falaichte de phlanntaichean, na freumhaichean, cuideachd a’ cleachdadh shoidhnichean bhon àrainneachd mun cuairt orra gus dèanamh cinnteach gu bheil an cumadh aca air a mheudachadh airson a bhith a’ solarachadh uisge is beathachadh.
Bidh freumhan a’ dìon an cuid lusan bho chuideaman leithid tart le bhith ag atharrachadh an cumadh (meuran gus an cuid farsaingeachd uachdar, mar eisimpleir) airson barrachd uisge a lorg. Ach gu o chionn ghoirid, cha robh sinn a 'tuigsinn mar a tha freumhan a' mothachadh a bheil uisge ri fhaighinn san ùir mun cuairt.
Is e uisge am moileciuil as cudromaiche air an Talamh. Faodaidh cus no ro bheag eag-shiostam a sgrios. Tha buaidh sgriosail atharrachadh gnàth-shìde (mar a chunnacas o chionn ghoirid san Roinn Eòrpa agus taobh an ear Afraga) a’ toirt an dà chuid tuiltean agus tiormachd nas cumantaS an Iar- Bho atharrachadh clìomaid is dèanamh pàtrain sileadh a' sìor fhàs neo-riaghailteach, ag ionnsachadh mar a fhreagras lusan gainnead uisge deatamach airson bàrr a dhèanamh nas seasmhaiche.
An sgioba againn de luchd-saidheans planntrais is talmhainn agus luchd-matamataig air a lorg o chionn ghoirid ciamar freumhan lusan atharraich an cumadh gus an àireamh as motha de uisge a ghabhail. Mar as trice bidh freumhaichean a 'meur gu còmhnard. Ach bidh iad a 'stad branching nuair a chailleas iad conaltradh le uisge (mar a bhith a' fàs tro bheàrn làn èadhair san ùir) agus chan eil freumhan a 'tòiseachadh a' meurachadh ach nuair a bhios iad ag ath-cheangal le ùir tais.
Lorg an sgioba againn gu bheil lusan a 'cleachdadh siostam ris an canar comharran-uisge gus riaghladh far a bheil freumhan a’ meur mar fhreagairt uisge ri fhaighinn san ùir.
Is e soidhneadh uisge an dòigh anns a bheil planntaichean a’ mothachadh far a bheil uisge, chan ann le bhith a’ tomhas ìrean taiseachd gu dìreach ach le bhith a’ mothachadh moileciuilean soluble eile a bhios a’ gluasad leis an uisge taobh a-staigh lusan. Chan eil seo comasach ach air sgàth (eu-coltach ceallan bheathaichean) ceallan lusan ceangailte ri chèile le pòlaichean beaga.
Leigidh na pòlaichean sin le uisge agus moileciuilean beaga solubhail (a’ toirt a-steach hormonaichean) gluasad còmhla eadar freumh ceallan agus maothran. Nuair a thèid uisge a thoirt suas le freumh an lus, bidh e a’ siubhal tro na ceallan epidermal as fhaide a-muigh.
Tha na ceallan freumha a-muigh cuideachd a’ toirt a-steach a hormone a bhrosnaicheas branching ris an canar auxin. Bidh cleachdadh uisge a’ toirt air adhart brangadh le bhith a’ gluasad auxin a-steach gu figheagan freumh a-staigh. Nuair nach eil uisge ri fhaighinn air an taobh a-muigh tuilleadh, abair nuair a dh’fhàsas freumh tro bheàrn làn èadhair, tha feum aig bàrr na freumha air uisge fhathast airson fàs.
Mar sin nuair nach urrainn dha freumhaichean uisge a thoirt a-steach bhon ùir feumaidh iad a bhith an urra ri uisge bho na veins aca fhèin domhainn am broinn na freumh. Bidh seo ag atharrachadh slighe gluasad uisge, ga fhàgail a-nis a’ gluasad a-mach, a chuireas dragh air sruthadh an hormona branrach auxin.
Bidh an lus cuideachd a 'dèanamh smeòrach hormone anti-branching ris an canar ABA anns na freumhan aige. Bidh ABA a’ gluasad le sruthadh uisge cuideachd, an taobh eile gu auxin. Mar sin nuair a bhios na freumhaichean a’ tarraing sìos air uisge bho veins nan lusan, tha na freumhaichean cuideachd a’ tarraing an hormone anti-branching a dh’ionnsaigh iad fhèin.
Bidh ABA a’ cur stad air meuran freumhach le bhith a’ dùnadh a h-uile pores beaga a tha a’ ceangal cheallan freumha - car coltach ri dorsan spreadhaidh air bàta. Bidh seo a’ seulachadh cheallan freumha bho chèile agus a’ cur stad air auxin bho bhith a’ gluasad gu saor le uisge, a’ cur bacadh air meuran nam freumhan. Tha an siostam sìmplidh seo a' leigeil le freumhan lusan an cumadh a ghleusadh ri suidheachaidhean uisge ionadail. Tha e ris an canar xerobranching (air fhuaimneachadh zerobranching).
Lorg an sgrùdadh againn cuideachd gu bheil freumhan planntrais a’ cleachdadh siostam coltach ris gus call uisge a lughdachadh mar a bhròg. Bidh duilleagan a 'stad air call uisge aig àm tart le bhith a’ dùnadh meanbh-phònaichean ris an canar stomata air an uachdar. Tha dùnadh stomata cuideachd air a bhrosnachadh leis an hormone ABA. San aon dòigh, ann am freumhan tha ABA a ‘lùghdachadh call uisge le bhith a’ dùnadh nano-pòlaichean ris an canar plasmodesmata a tha a’ ceangal gach cealla freumh ri chèile.
Bidh freumhaichean bho tomato, biolair thale, maise-gnùise, cruithneachd agus eòrna uile a 'freagairt ri taiseachd san dòigh seo, a dh' aindeoin a bhith ag atharrachadh ann an ùir agus gnàth-shìde eadar-dhealaichte. Mar eisimpleir, Thòisich tomatoan ann am fàsach Ameireaga a Deas, ach cress thale a’ tighinn bho roinnean meadhanach Àisianach. Tha seo a’ nochdadh gu bheil xerobranching na fheart cumanta ann an lusan flùranach, a tha còrr air 200 millean bliadhna nas òige na lusan neo-fhlùraichean leithid raineach.
Chan eil freumhaichean bho raineach, gnè lusan talmhainn a tha a 'fàs nas tràithe, a' freagairt uisge san dòigh seo. Bidh na freumhaichean aca a 'fàs nas co-ionnan. Tha seo a 'moladh gu bheil gnèithean flùrach nas fheàrr air gabhail riutha uisge cuideam na lusan talmhainn nas tràithe leithid raineach.
Faodaidh lusan flùrach raon nas fharsainge de eag-shiostaman agus àrainneachdan a thuineachadh na gnèithean neo-fhlùraichean. Leis na h-atharrachaidhean luath ann am pàtrain uisgeachaidh air feadh na cruinne, tha comas lusan tha e nas cudromaiche a-nis na bha e a-riamh a bhith mothachail air agus atharrachadh gu raon farsaing de shuidheachaidhean taiseachd talmhainn.