Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung des Oak Ridge National Laboratory hat eine Theorie entwickelt, dass Thylakoide, Membrannetzwerke, die für die Photosynthese von Pflanzen von entscheidender Bedeutung sind, auch als Abwehrmechanismus gegen raue Wachstumsbedingungen fungieren, was die Entwicklung widerstandsfähigerer Pflanzen unterstützen könnte.
Thylakoide enthalten Grana, Strukturen, die gestapelten Münzen ähneln, die sich ausdehnen und zusammenziehen, wenn Wasser ein- und ausströmt, wie der Blasebalg eines Akkordeons. Die Aktion spiegelt die Bewegung von Schließzellen wider, Strukturen auf Pflanzenblättern, die wie Ziehharmonika-Knöpfe wirken und Kohlendioxid hinein- und Wasserdampf herauslassen.
Diese Strukturen harmonisieren den Elektronenfluss mit der Kohlenstoffaufnahme während der Photosynthese. Wissenschaftler haben sich gefragt, warum ein so kompliziertes Netzwerk in robusteren Pflanzen existiert. ORNL-Forscher vermuten, dass es Pflanzen hilft, schwankende Bedingungen wie zu wenig oder zu viel Wasser und Sonnenlicht zu tolerieren.
Die Theorie wurde entwickelt, als Wissenschaftler die Photosynthese im großen Maßstab untersuchten, und wird dazu beitragen, globale Kohlenstoffkreislaufmodelle zu verfeinern, sagte Lianhong Gu vom ORNL.
Lianhong Gu et al, Granal Thylakoidstruktur und -funktion: Erklärung eines anhaltenden Geheimnisses höherer Pflanzen, Neuer Phytologe (2022). DOI: 10.1111/nph.18371