Fotosinteza je proces u kome biljke pretvaraju sunčevu svetlost u energiju (šećere) koja im je potrebna da prežive i rastu. Za većinu biljaka to se dešava u listovima, koji sadrže hlorofil; zeleni pigment koji je neophodan za fotosintezu jer apsorbuje svetlost.
Međutim, neke biljke su razvile nekonvencionalne načine izvođenja fotosinteze. Nedavno su profesor Suetsugu Kenji i njegove kolege otkrili da epifitska orhideja bez listova može da sprovodi sofisticiranu fotosintezu kroz svoje korene. Epifitske biljke se obično nazivaju „vazdušnim biljkama“ jer rastu na vrhu drugih biljaka ili objekata i nisu pričvršćene za zemlju.
I zeleni koren ove orhideje bez listova i listovi blisko srodne vrste lisnatih orhideja pokazuju značajnu količinu fotosintetskog sadržaja pigmenta, visoku fotosintetičku aktivnost transporta elektrona i noćno upijanje CO 2, kao i visok kapacitet za fotosintezu. razmena gasova. Drugim rečima, ova otkrića pokazuju da njeni koreni sprovode fotosintezu na sličan način kao i listovi.
Pojava bezlisnosti kao posebne karakteristike u evoluciji biljaka je zadivljujuća i izazovna tema, s obzirom na široko rasprostranjeno uverenje da su listovi visoko specijalizovani organi za fotosintezu. Ipak, neke orhideje poseduju korenje koje sadrži hlorofil sposobno za fotosintezu, što značajno doprinosi fotosintetičkim funkcijama biljke i apsorpciji vode. Zanimljivo je da određene epifitske orhideje, koje se u daljem tekstu nazivaju „epifitske orhideje bez listova“, imaju zelene vazdušne korene, skraćene stabljike i veoma redukovane listove nalik ljuskama.
Epifitske orhideje bez lišća pokazuju jedinstvenu vrstu bezlisnosti, koju karakteriše ekstenzivna redukcija njihovog izdanka, što ne dovodi do neto dobitka ugljenika. Koreni su jedini organ koji biljka može da koristi za proizvodnju sopstvene energije. Zbog toga se pretpostavlja da bi njihovi koreni bili specijalizovaniji za fotosintezu nego koreni blisko srodnih vrsta lišća. Međutim, malo se zna o fotosintetskoj funkciji korena epifitskih orhideja bez listova.
Da bi se pozabavili ovim jazom u znanju, istraživači su se fokusirali na rod Taeniophillum, koji sadrži većinu epifitskih orhideja bez listova. Na sreću radi poređenja, japanska vrsta Taeniophillum, T. aphillum, često se pojavljuje zajedno sa lisnatom blisko srodnom vrstom Thrikspermum japonicum. Cilj istraživača je bio da poboljšaju razumevanje kako epifitske orhideje bez listova sprovode fotosintezu upoređujući fotosintetička svojstva Ta. aphillum vazdušni koreni sa onima od Th. listova i korena japonicuma.
Rezultati su otkrili da je fotosintetička efikasnost korena epifitske orhideje bez listova značajno veća od one blisko srodne lisnate orhideje koja se istovremeno javlja u istoj oblasti. Pored toga, koreni kojima nedostaju stomati (ćelijske strukture koje mogu da razmenjuju CO 2 i vodu između biljke i okolnog okruženja) pokazuju noćno upijanje CO 2, slično kao kod Th. lišće japonicum, verovatno olakšano specijalizovanim ćelijama za aeraciju u korenu.
