Plant uit Death Valley blijkt een bijzondere truc te gebruiken om de extreme hitte te overleven

In Death Valley, Californië lijkt overleven haast onmogelijk. Toch bloeit hier een plant die zich prima op z’n plek voelt: Tidestromia oblongifolia.

Onderzoekers van Michigan State University (MSU) laten zien hoe T. oblongifolia zich razendsnel aan kan passen aan hoge temperaturen en daardoor alleen maar sneller gaat groeien. “Toen we de zaden voor het eerst terugbrachten naar het lab was het een uitdaging om ze te laten groeien,” vertelt onderzoeker Karine Prado. “Maar zodra we de omstandigheden van Death Valley nabootsten gingen ze ineens hard.” De plant werd in tien dagen drie keer zo zwaar. Vergelijkbare soorten die worden geprezen om hun tolerantie voor hitte stopten onder dezelfde omstandigheden juist volledig met groeien. Het onderzoek is te vinden in Current Biology.

Een bijzondere truc

Voor het onderzoek keek het team live mee in de cellen van de plant. Ze ontdekten dat de plant een bijzondere truc gebruikt om de extreme hitte aan te kunnen. Ze zagen dat de mitochondriën, de ‘energiefabriekjes’ van de cel, zich dicht bij de bladgroenkorrels gingen nestelen, waar de fotosynthese plaatsvindt. Die bladgroenkorrels kregen vervolgens een ‘kom-achtige’ vorm die nog niet eerder is beschreven.

Daarna schakelden duizenden genen binnen 24 uur hun activiteit om. Allemaal met een specifiek doel: het bevorderen van de fotosynthese en het beschermen van verschillende onderdelen die daarvoor nodig zijn. Op die manier verschoof de plant binnen twee dagen het temperatuurbereik waarin de fotosynthese het beste verloopt. Na twee weken lag dat bereik rond de 45° Celsius: een nieuw record. “Dit is de meest hittebestendige plant die ooit is gevonden,” zegt onderzoeksleider Sue Rhee.

Boeren in een warmere wereld

De vondst is relevant omdat de wereld aan het opwarmen is. Tegen het einde van deze eeuw kan de gemiddelde temperatuur tot 5° Celsius hoger liggen. Het komt nu al voor dat hittegolven de opbrengsten van verschillende gewassen drukken. Denk bijvoorbeeld aan tarwe, maïs en sojabonen.

“Het begrijpen hoe T. oblongifolia zich aan hitte aanpast geeft ons nieuwe strategieën om gewassen te helpen in een warmer klimaat”, zegt Rhee. “T. oblongifolia laat zien dat planten de flexibiliteit hebben om zich aan hoge temperaturen aan te passen. Als we leren hoe we dat vermogen kunnen nabootsen in andere gewassen kan dat de landbouw voorgoed veranderen.”

Veranderende mindset

Het onderzoek betekent ook een verandering in mindset. Tot nu toe was er vooral aandacht voor soorten die makkelijk groeien. Rhee pleit ervoor om ook te leren van soorten die al lang extreme omstandigheden trotseren. “Woestijnplanten zijn al miljoenen jaren bezig met het oplossen van de uitdagingen waar wij nu pas mee te maken krijgen,” zegt ze. “We hebben de tools om van hen te leren. Wat we nu nodig hebben is meer steun voor dit soort onderzoeken.”

Het team is inmiddels alweer druk aan de slag met een volgend onderzoek. Ze willen testen of de genen en celstructuren die T. oblongifolia zo hittebestendig maken ook overdraagbaar zijn naar andere belangrijke voedselgewassen. Prado laat weten: “Dit onderzoek vertelt ons niet alleen hoe een woestijnplant de hitte verslaat. Het laat ons ook zien hoe we andere planten hittebestendiger kunnen maken.”

Schrijf je in voor de nieuwsbrief!
Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week?
Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: