Door Belana van Wijngaarden - FOTO: KARINE PRADO & SUE RHEE - 14-11-2025 - Nieuws
Bij hitte positioneren de mitochondriën van Tidestormia oblongifolia zich naast de chloroplasten, die van vorm veranderen. Foto: Karina Prado.
Dankzij verschillende aanpassingen kan een plantje in Death Valley floreren.
Onderzoek naar de woestijnplant Tidestromia oblongifolia onthult hoe deze plant gedijt in extreme omstandigheden en biedt een mogelijke blauwdruk voor de ontwikkeling van gewassen die zich kunnen aanpassen aan een veranderend klimaat (Current Biology, 7 november).
Hoewel leven bijna onmogelijk lijkt in Death Valley, Californië – met temperaturen die regelmatig de 50 graden Celsius bereiken – trotseert T. oblongifolia die onverbiddelijke hitte bijzonder effectief. Om de overlevingsstrategieën van de plant te onderzoeken, brengen wetenschappers van de Michigan State University zaden mee naar het lab. Pas wanneer ze erin slagen om de omstandigheden van Death Valley te simuleren in speciale kweekkamers, beginnen de plantjes flink te groeien.
Biomassa
De biomassa van T. oblongifolia verdrievoudigt in slechts tien dagen. Binnen slechts twee dagen verhoogt de plant zijn fotosynthetische comfortzone, waardoor energieproductie mogelijk blijft. Binnen twee weken bereikt T. oblongifolia een optimale fotosynthetische temperatuur van 45 graden Celsius; wat de plant voor zover bekend de meest hittetolerante plant ooit maakt. Nauw verwante soorten, die eveneens bekend staan om hun verdraagzaamheid tegenover hittestress, stoppen door de hevige licht- en temperatuurschommelingen daarentegen volledig met groeien.
De leefomgeving van Tidestromia oblongifolia in de woestijn van Death Valley. Foto: Sue Rhee.
De onderzoekers ontdekken dat de opmerkelijke veerkracht van T. oblongifolia voortkomt uit gecoördineerde veranderingen in de plantcellen. Als reactie op extreme warmte positioneren de mitochondriën zich vlak naast de chloroplasten. De chloroplasten zelf veranderen van vorm en vormen bekerachtige structuren die wetenschappers nooit eerder zagen in hogere planten. Zulke bekervormige chloroplasten zouden kunnen helpen om koolstofdioxide efficiënter op te vangen en te recyclen, waardoor de plant in een stressvolle situatie de energieproductie stabiliseert. Intussen verandert binnen 24 uur de activiteit van duizenden genen om eiwitten, membranen en de fotosynthetische machinerie te beschermen tegen hitteschade. Daarnaast verhoogt T. oblongifolia de productie van een specifiek enzym dat de fotosynthese mogelijk versoepelt bij hoge temperaturen.
Perspectieven
Wereldwijde temperaturen zullen naar verwachting tegen het einde van deze eeuw met wel 5 graden Celsius stijgen, en ook nu zorgen hittegolven er al voor dat de opbrengsten van belangrijke gewassen dalen. ‘Woestijnplanten hebben miljoenen jaren besteed aan het oplossen van de uitdagingen waar we nu pas mee te maken krijgen’, zegt een van de auteurs in een persbericht. Als het lukt om die mechanismen in gewassen na te bootsen, biedt dat perspectieven voor landbouw in een warmere wereld.