Пустельний мох навчився отримувати воду з повітря
Пошук води в пустелі є непростим завданням, і більшість виростають там рослин володіють потужною кореневою системою, здатною збирати мізерні грунтові води. Але поширений в найбільш посушливих районах планети мох виду Syntrichia caninervis не може похвалитися довгими розгалуженими корінням.
Секрет Syntrichia caninervis криється в крихітних волосках на кінці листя, які конденсують вологу з повітря.
Фото John Game.
Вчені з Університету Юти (USU) вирішили розібратися, яким чином це мініатюрна рослина збирає для себе вологу, і виявили, що мох забирає воду прямо з атмосфери.
Група інженерів на чолі з Тедді Траскоттом (Tadd Truscott) хотіла зрозуміти, як мох примудряється успішно виживати в таких несприятливих умовах. Дослідники використовували скануючий електронний мікроскоп і камеру, щоб детально розглянути особливості будови S. caninervis, росте на пустельному нагір`я Великий Басейн в США і в пустелі Дзосотин-Елісун в Китаї.
Мох виду Syntrichia caninervis виживає навіть в найбільш посушливих пустелях.
Фото Tadd Truscott.
Виявилося, що ключем до успіху рослини є найтонші волоски на кінці листя, відомі як ості. Ці структури довжиною від 0,5 до 2 міліметрів вбирають вологу з будь-яких джерел, будь то дощові краплі, туман або навіть окремі молекули води, що витають в повітрі.
Всі волоски покриті найтоншими канавками товщиною в кілька десятків нанометрів, форма і розмір яких ідеально підходять для конденсації молекул води з повітря і вилову дрібних крапель туману. Зібрана таким чином вода надходить в проходять по всій довжині ості борозни, де збирається у великі краплі. Коли крапля стає досить великою, вона як по рейках рухається в напрямку листа і зволожує його поверхню, забезпечуючи вологу для фотосинтезу.
Для більш ефективного збору дощової вологи мініатюрні рослини ростуть великими групами, утворюючи на пустельній грунті суцільний килим. Їх пружні листя гасять енергію крапель і запобігають розбризкування. Таким чином, вся випала у вигляді опадів вода дістається спільноті практично без втрат.
Вчені також побудували математичну модель і розрахували, що форма і розмір канавок на остюках моху дозволяє конденсувати воду з мінімальними витратами енергії.
S. caninervis - Не єдине рослина, вбирає вологу з повітря. Раніше подібні здібності були знайдені у кактуса виду Opuntia microdasys і альпійського рослини Cotula fallax. Але дослідження, опубліковане у виданні Nature Plants, вперше детально описує унікальний природний механізм.
Результати, отримані командою Траскотта, мають не тільки фундаментальне значення. Зараз вчені намагаються відтворити механізм моху, щоб розробити принципово нову систему збору вологи. Такі пристрої можуть бути затребувані в країнах, що розвиваються з обмеженими запасами прісної води.
