งานวิจัยใหม่ชี้แจงว่าคืนที่อากาศร้อนจัดควบคุมผลผลิตข้าวอย่างไร
Colleen Doherty รองศาสตราจารย์ด้านชีวเคมีที่ North Carolina State University และผู้เขียนบทความเกี่ยวกับงานในวารสารกล่าวว่า "โดยพื้นฐานแล้วเราพบว่าคืนที่อากาศอบอุ่นขึ้นทำให้นาฬิกาภายในของต้นข้าวหมดไป PNAS.
“คนส่วนใหญ่คิดว่าพืชไม่มีพลวัต แต่ก็เป็นเช่นนั้น พืชมีการควบคุมกระบวนการทางชีววิทยาอย่างต่อเนื่อง—เตรียมการสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงก่อนรุ่งสาง ค่อย ๆ คลายลงในช่วงบ่ายแก่ ๆ กำหนดได้อย่างแม่นยำว่าจะเผาผลาญทรัพยากรพลังงานของพวกมันอย่างไรและที่ไหน พืชกำลังยุ่งอยู่ เป็นการยากที่จะสังเกตกิจกรรมทั้งหมดจากภายนอก”
และสิ่งที่นักวิจัยได้เรียนรู้ก็คือ นาฬิกาที่ทำหน้าที่ควบคุมกิจกรรมทั้งหมดนั้นจะยุ่งเหยิงเมื่อกลางคืนร้อนขึ้นเมื่อเทียบกับวัน
“นี่ไม่ใช่แค่คำถามทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจ แต่เป็นปัญหาความมั่นคงด้านอาหารระดับโลก”
“เรารู้อยู่แล้วว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้อุณหภูมิทั่วโลกสูงขึ้น และอุณหภูมิในตอนกลางคืนก็เพิ่มขึ้นเร็วกว่าอุณหภูมิในเวลากลางวัน” Doherty กล่าว “เรารู้ด้วยว่าคืนที่ร้อนกว่านั้นเจ็บปวด การผลิตข้าว. แต่จนถึงขณะนี้ เรามีความเข้าใจเพียงเล็กน้อยว่าทำไมกลางคืนที่อากาศอบอุ่นจึงไม่ดีสำหรับข้าว
“เรายังไม่ทราบรายละเอียดทั้งหมด แต่เรากำลังจำกัดให้แคบลงว่าจะดูที่ไหน”
การวิจัยที่แก้ไขปัญหาการสูญเสียผลผลิตข้าวมีความสำคัญเนื่องจากข้าวเป็นพืชผลที่จำเป็นสำหรับการเลี้ยงอาหารแก่ผู้คนหลายร้อยล้านในแต่ละปี—และเนื่องจาก สภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลง ก่อให้เกิดความท้าทายต่อความมั่นคงด้านอาหารของโลก
เพื่อให้เข้าใจมากขึ้นว่าค่ำคืนที่อบอุ่นส่งผลต่อข้าวอย่างไร Doherty ได้ทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงาน ซึ่งรวมถึง Krishna Jagadish จาก Kansas State University และ Lovely Lawas ของสถาบันวิจัยข้าวนานาชาติ เพื่อศึกษาปัญหาในภาคสนาม นักวิจัยได้ก่อตั้งสถานที่ศึกษาสองแห่งในฟิลิปปินส์ พวกเขาใช้เครื่องทำความร้อนเซรามิกหรือความร้อนมีแนวโน้มที่จะปรับอุณหภูมิในพื้นที่ต่างๆ ของสถานที่ศึกษาแต่ละแห่ง
ทีมวิจัยที่จากาดิชเป็นผู้นำใช้เครื่องทำความร้อนเซรามิกเพื่อรักษาแปลงทดลองที่อุณหภูมิ 2 องศาเซลเซียส (3.6 องศาฟาเรนไฮต์) เหนืออุณหภูมิแวดล้อม และเก็บตัวอย่างจากต้นข้าวทุกสามชั่วโมงเป็นเวลา 24 ชั่วโมง แปลงควบคุมไม่ได้รับความร้อนแต่ยังถูกสุ่มตัวอย่างทุกสามชั่วโมงในช่วงเวลา 24 ชั่วโมงเดียวกัน ทีมทำการทดสอบซ้ำสี่ครั้ง ต่อมาพวกเขาใช้เต๊นท์ความร้อนเพื่อตรวจสอบผลลัพธ์จากการทดสอบฮีตเตอร์เซรามิก
ในขณะเดียวกัน ทีมที่โดเฮอร์ตี้เป็นผู้นำพบว่ายีนมากกว่าหนึ่งพันตัวถูกแสดงออกมาในเวลาที่ "ผิด" ซึ่งอุณหภูมิในตอนกลางคืนสูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กลางคืนที่ร้อนขึ้นส่งผลให้ยีนหลายร้อยตัว รวมถึงยีนจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง เริ่มออกฤทธิ์ในตอนกลางวัน ในขณะเดียวกัน ยีนอื่น ๆ อีกหลายร้อยยีนเริ่มทำงานเร็วกว่าปกติในตอนเย็นมาก ซึ่งขัดขวางจังหวะเวลาที่ปรับแต่งอย่างละเอียดซึ่งจำเป็นสำหรับผลผลิตที่เหมาะสมที่สุด
Doherty กล่าวว่า "ยังไม่ชัดเจนว่ายีนเหล่านี้ทำอะไร แต่ชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงตารางเวลาที่ขัดแย้งกันเหล่านี้ไม่ดีต่อพืช
นักวิจัยพบว่ายีนที่ได้รับผลกระทบจำนวนมากถูกควบคุมโดยยีนอื่นอีก 24 ยีน เรียกว่าปัจจัยการถอดรหัส จาก 24 ปัจจัยดังกล่าว ปัจจัยการถอดรหัสสี่ประการถือว่ามีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการศึกษาในอนาคต
Doherty กล่าวว่า "เราจำเป็นต้องทำงานเพิ่มเติมเพื่อค้นหาว่าเกิดอะไรขึ้นที่นี่ เพื่อที่เราจะได้เริ่มเพาะพันธุ์ข้าวที่มีความยืดหยุ่นในตอนกลางคืนที่อากาศอบอุ่น" Doherty กล่าว “ข้าวเป็นพืชอาหารที่สำคัญ และพืชผลหลักอื่นๆ ก็ได้รับผลกระทบจากคืนที่ร้อนขึ้นเช่นกัน ซึ่งรวมถึงข้าวสาลี นี่ไม่ใช่แค่คำถามทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจเท่านั้น แต่ยังเป็นปัญหาความมั่นคงด้านอาหารระดับโลกอีกด้วย”
งานนี้เกิดขึ้นโดยได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาภายใต้ทุนสถาบันอาหารและการเกษตรแห่งชาติ
ที่มา: รัฐ NC
เกี่ยวกับผู้เขียน
หนังสือที่เกี่ยวข้อง
Life After Carbon: การเปลี่ยนแปลงระดับโลกครั้งต่อไปของเมือง
by Peter Plastrik, John Cleveland
อนาคตของเมืองของเราไม่ใช่สิ่งที่มันเคยเป็น รูปแบบเมืองที่ทันสมัยที่มีอยู่ทั่วโลกในศตวรรษที่ยี่สิบนั้นมีประโยชน์ยาวนานกว่า ไม่สามารถแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นได้โดยเฉพาะภาวะโลกร้อน โชคดีที่รูปแบบใหม่สำหรับการพัฒนาเมืองกำลังเกิดขึ้นในเมืองเพื่อรับมือกับความเป็นจริงของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ มันเปลี่ยนวิธีที่เมืองออกแบบและใช้พื้นที่ทางกายภาพสร้างความมั่งคั่งทางเศรษฐกิจบริโภคและกำจัดทรัพยากรใช้ประโยชน์และรักษาระบบนิเวศทางธรรมชาติและเตรียมความพร้อมสำหรับอนาคต วางจำหน่ายใน Amazon
การสูญพันธุ์ครั้งที่หก: ประวัติศาสตร์ที่ผิดธรรมชาติ
โดย Elizabeth Kolbert
ในช่วงครึ่งพันล้านปีที่ผ่านมามีการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ห้าครั้งเมื่อความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนโลกหดตัวลงอย่างกะทันหัน นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกกำลังติดตามการสูญพันธุ์ครั้งที่หกซึ่งคาดการณ์ว่าจะเป็นเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดนับตั้งแต่ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยที่ทำลายล้างไดโนเสาร์ คราวนี้หายนะคือเรา ในร้อยแก้วที่ตรงไปตรงมาสนุกสนานและได้รับข้อมูลอย่างลึกซึ้ง Yorker ใหม่ Elizabeth Kolbert ผู้เขียนบอกเราว่าทำไมและมนุษย์มีการเปลี่ยนแปลงชีวิตบนโลกในแบบที่ไม่เคยมีมาก่อน การผสมผสานระหว่างการวิจัยในครึ่งสาขามีคำอธิบายเกี่ยวกับเผ่าพันธุ์ที่น่าหลงไหลที่หายไปและประวัติศาสตร์การสูญพันธุ์ในฐานะแนวคิด Kolbert ให้การเคลื่อนไหวที่ครอบคลุมและครอบคลุมเกี่ยวกับการหายตัวไปที่เกิดขึ้นต่อหน้าต่อตาเรา เธอแสดงให้เห็นว่าการสูญพันธุ์ครั้งที่หกน่าจะเป็นมรดกที่ยั่งยืนที่สุดของมนุษยชาติกระตุ้นให้เราคิดทบทวนคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับความหมายของการเป็นมนุษย์ วางจำหน่ายใน Amazon
Climate Wars: การต่อสู้เพื่อเอาชีวิตรอดเมื่อโลกร้อนแรง
โดย Gwynne Dyer
คลื่นของผู้ลี้ภัยสภาพภูมิอากาศ รัฐล้มเหลวหลายสิบแห่ง สงครามออกทั้งหมด. จากหนึ่งในนักวิเคราะห์ทางภูมิรัฐศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ของโลกได้เห็นแววอันน่าสะพรึงกลัวของความเป็นจริงเชิงกลยุทธ์ในอนาคตอันใกล้นี้เมื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศขับเคลื่อนพลังของโลกที่มีต่อการเมืองความอยู่รอด มีสติและไม่ท้อถอย สงครามสภาพภูมิอากาศ จะเป็นหนึ่งในหนังสือที่สำคัญที่สุดของปีที่จะมาถึง อ่านและค้นหาสิ่งที่เรากำลังมุ่งหน้าไป วางจำหน่ายใน Amazon
จากสำนักพิมพ์:
การซื้อใน Amazon ไปเพื่อชดใช้ค่าใช้จ่ายในการนำคุณ InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, และ ClimateImpactNews.com ไม่มีค่าใช้จ่ายและไม่มีผู้โฆษณาที่ติดตามพฤติกรรมการท่องเว็บของคุณ แม้ว่าคุณจะคลิกที่ลิงค์ แต่อย่าซื้อผลิตภัณฑ์ที่เลือกเหล่านี้ แต่อย่างอื่นที่คุณซื้อในการเข้าชมครั้งเดียวกันบน Amazon จะจ่ายค่าคอมมิชชั่นให้เราเล็กน้อย ไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับคุณดังนั้นโปรดช่วยสนับสนุนด้วย นอกจากนี้คุณยังสามารถ ใช้ลิงค์นี้ ใช้กับ Amazon ได้ตลอดเวลาเพื่อให้คุณสามารถช่วยสนับสนุนความพยายามของเรา
