Otprilike 12.000 vrsta mahovina postoji i pokrivaju blizu 4 miliona kvadratnih milja zemlje, što je ekvivalentno veličini Kanade, i ekološki i evolutivno su važne. Mahovine igraju ključnu ulogu u zadržavanju kišnice, smanjujući biljne patogene i povećavajući sekvestraciju ugljenika u zemljištu, čime se poboljšava opšte zdravlje zemljišta.
Mahovine takođe štite sisteme za dugotrajno skladištenje ugljenika, kao što su močvare i permafrost. Rast mahovine se sve više koristi u modelima za poboljšanje tačnosti predviđanja klimatskih promena. Međutim, uticaj ključnih klimatskih varijabli kao što su povišeni nivoi CO 2 (eCO2) na mahovine i dalje je nedovoljno istražen.
Mahovine doživljavaju nivoe eCO 2 drugačije od većine kopnenih biljaka. Budući da su male, rastu blizu površine zemljišta i izložene su CO 2 koji se oslobađa usled raspadanja organske materije zemljišta. Stoga su mahovine verovatno izložene znatno većim nivoima CO 2 od većine drugih biljaka.
Za razliku od cvetnica, mahovine ne koriste stomate za ulazak CO 2 i stoga mogu imati manji pristup dostupnom CO 2 . Shodno tome, kako će mahovine reagovati na eCO 2 , da li će imati koristi od eCO 2 i u kojoj meri će se njihov odgovor razlikovati od drugih kopnenih biljaka postavili su važna i zanimljiva pitanja.
Zajednički istraživački tim iz laboratorija Pandei i Allen iz Centra za nauku o biljkama Donald Danforth Danforth bavio se ovim pitanjima i pokazao da model mahovine Phiscomitrium patens (P. patens) dobija tri puta veću biomasu u uslovima povišenog CO 2 prilagođavanjem svog rasta, metabolizam i fiziologija.
Njihov rad, Phiscomitrium patens odgovor na povišeni CO 2 je fleksibilan i određen interakcijom između dostupnosti šećera i azota, nedavno je objavljen u Nev Phitologist. Njihovi rezultati su pokazali da je povećanje biomase nastalo zbog poboljšane fotosinteze i delikatnog balansiranja prelaza životnog ciklusa između difuznog i bujnog rasta u zavisnosti od dostupnosti azota i ugljenika.
„Mahovine su glavna vegetacija koja održava prirodne sisteme za dugotrajno skladištenje ugljenika kao što su permafrost i močvare. Pokrivač mahovine preko permafrosta izoluje ih od direktne sunčeve svetlosti i izbegava odmrzavanje. U močvarnim ekosistemima, mahovine sfagnuma pružaju uslove pogodne za izdvajanje ugljenika za nekoliko milenijumima. Dakle, mahovine su relevantne za akcije u današnjem klimatskom hitnom stanju“, rekao je glavni autor studije, dr Boominathan Mohanasundaram, postdoktorski naučnik u laboratoriji Pandei.
Ova studija se oslanjala na najsavremenije osnovne objekte u Danfort centru, uključujući masenu spektrometriju i proteomiku i objekte za rast biljaka. „Kapacitet da se proizvede upečatljiva, rigorozna nauka dolazi od korišćenja stručnosti i instrumenata koji su dostupni ovde u Centru“, primetio je dr Somnat Koli, naučnik u laboratoriji Allen USDA-Agriculture Research Service i ključni saradnik.
Ovo istraživanje nudi okvir za poređenje eCO 2 odgovora P. patens sa drugim grupama biljaka. Ovaj istraživački projekat je deo većeg programa podržanog od strane NSF programa Pravila života koji ima za cilj dešifrovanje epigenetskog mehanizma nasleđivanja eCO2 odgovora u širokom spektru biljaka.
Sadašnje istraživanje takođe pruža ključne uvide u rast mahovine koji može biti od koristi modelima klimatskih promena. Iako su potrebne dalje studije da bi se procenio rast drugih važnih klasa mahovine sa različitim ekološkim nišama kako bi se procenila opštost uočenih metaboličkih karakteristika, naši rezultati sugerišu da će okruženje eCO 2 verovatno povećati akumulaciju biomase mahovine i da bi moglo da smanji prenos sunčeve toplote do zemljište kako bi se sprečilo odmrzavanje permafrosta.
Proširivanje uvida iz ove studije na kapacitete mahovina za preživljavanje, širenje i asimilaciju ugljenika u nizu režima azota i CO 2 u tlu sigurno će pomoći našem razumevanju kako ova važna grupa biljaka reaguje na projektovane klimatske promene u budućnosti.
