Bilim insanları, Kuzey Amerika'nın en sıcak noktası olarak bilinen Death Valley'de yetişen Tidestromia oblongifolia adlı bitkinin, aşırı sıcaklarla mücadele etme yeteneğini inceledi. Bu bitkinin, yaprak sıcaklığını ortam havasından 13 °C'ye kadar daha düşük tutarak 60 °C'lik sıcaklıklarda hayatta kalabildiği belirlendi.
Araştırmacılar, bitkinin hücresel ve genetik düzeydeki adaptasyonlarını mercek altına aldı. Yapılan deneylerde, Tidestromia oblongifolia'nın terleme yoluyla aktif bir soğutma mekanizması kullanarak, yaşam için üst termal sınır olarak kabul edilen 60 °C'ye dayandığı gözlemlendi.
Çalışma kapsamında, türün doğal yaşam alanlarından ve Death Valley'den toplanan 223 yabani bitki tohumu kullanıldı. Elde edilen 1.200'den fazla fidenin, kademeli bir alıştırma sürecinin ardından bir hafta boyunca her gün 6-8 saat süreyle 60 °C'ye maruz bırakıldığı belirtildi. Deneyler sonucunda, genetik hatlara bağlı olarak bitkilerin hayatta kalma oranının %2 ile %34 arasında değiştiği kaydedildi. Kızılötesi kameralarla yapılan ölçümlerde, hayatta kalan bitkilerin yaprak sıcaklıklarının çevre sıcaklığından 10-13 °C daha düşük olduğu ve yaprak ısısının 54-59 °C aralığında sabitlendiği tespit edildi.
Genom analizlerinde, yüksek sıcaklıklarda hayatta kalma ile doğrudan ilişkili üç DNA bölgesinin bulunduğu saptandı. Araştırma ekibinin paylaştığı verilere göre, daha soğuk yapraklara sahip bitkiler, stoma adı verilen gözenekleri açık tutan genetik yolları aktive ediyor. Stomaların yapay olarak kapatılması durumunda soğutma etkisinin ortadan kalktığı gözlemlendi. Kuraklık stresi altında su depolama özelliği olmayan bitkinin, buharlaşmalı soğutma için gerekli suyu Death Valley'deki yeraltı sularından temin ettiği anlaşıldı. Isı adaptasyonunun, mitokondri ve kloroplast etkileşimi sonucu kloroplastların şekil değiştirmesiyle desteklendiği belirtildi.
Çalışmanın baş yazarı ve Michigan Bitki Dayanıklılığı Enstitüsü araştırmacısı Joanna Feehan, elde edilen bulguların küresel sıcaklık artışları karşısında gıda ürünlerinin korunmasına katkı sağlayabileceğini ifade etti. Araştırmacılar, deneylerin sınırlı laboratuvar koşullarında ve bol su imkanı sağlanan genç fideler üzerinde gerçekleştirildiğini, spesifik genlerin belirlenmesi için ek çalışmalara ihtiyaç duyulduğunu vurguladı.
