Рослина «харчується» вуглекислим газом, якого в атмосфері дуже мало - десяті частки відсотка. Фахівці Інституту фундаментальних проблем біології РАН встановили, що при подвоєній концентрації С02 рослина поводиться як розумна істота, що потрапило в торт: поки можливо, воно лопає, а повернувшись в сувору реальність, вимушено зменшує апетит.
Концентрація вуглекислого газу в атмосфері вже зросла на 30% в порівнянні з рівнем, що існували в доіндустріальну епоху, і становить 367 мкл/л. За деякими прогнозами, в нашому столітті вміст СО2 може подвоїтися. Природно, всіх цікавить, як поведуть себе в таких умовах рослини. Вчені встановили, що при надлишку вуглекислоти зростає швидкість фотосинтезу і все зелене пускається в ріст. Але у рослин, які звикли до особливих умов і перенесеним в звичайну атмосферу, фотосинтез відбувається навіть повільніше, ніж у інших. Чи то рослини звикають до нових умов і перебудовують метаболізм, то чи вимушено стримують зростання, тому що в грунті їм вже не вистачає азоту і місця для могутніх коренів, то чи просто переходять в іншу стадію розвитку. Щоб вирішити всі ці питання, Піщанський дослідники поставили досліди на проростках цукрових буряків. Це дворічна рослина, тому за два тижні експерименту вона не перейде в нову фазу зростання. Коріння у проростків ще маленькі, місця їм завжди вистачить, а мінеральним харчуванням вчені їх забезпечили.
Вирощений з насіння цукровий буряк поміщали в два закритих боксу, що знаходяться в фітокамері. У бокси поставили по 10 літрових ємностей із піском, змоченим живильним розчином; в кожній посудині перебувало всього одне рослинка. В один бокс подавали звичайне повітря, а в іншому в денні години створювали вдвічі більшу концентрацію вуглекислого газу. Після трьох діб експерименту дослідники не виявили достовірної різниці між проростками, але через вісім діб вона була очевидна. Надземна частина рослин, що жили в насиченій вуглекислим газом атмосфері, сильно розрослася; на ріст коренів подвоєна концентрація не вплинула. Піддослідні рослини стали на 80% більше цукристими і на 49% крохмалистими, ніж контроль, в їх листі збільшилася кількість хлорофілу, а ось розчинних білків було на 13% менше, ніж в звичайних проростках.
Настільки бурхливе зростання був можливий завдяки високій швидкості фотосинтезу. Уже через три доби існування в насиченою СО2 атмосфері вона стала вище на 85%, через вісім діб - на 52%. Вчені відзначили зміни в метаболізмі деяких ферментів, відповідальних за швидкість фотосинтезу. Але в звичайному повітрі швидкість фотосинтезу у таких проростків стає приблизно на 15% нижче, ніж у звичайних рослин. Це відбувається не тому, що рослина накопичило занадто багато крохмалю. Мабуть, воно вже встигло налаштуватися на інший склад атмосфери і реагує на чергову її зміну.
Таким чином, рослини швидко пристосовуються до зміни вмісту вуглекислого газу. Вони використовують збільшення його концентрації, а при поверненні до нормальних умов стримують апетит.
