Představte si, že vědci mají skutečně možnost sledovat, jak rostliny dýchají, vstřebávají oxid uhličitý a uvolňují vodní páru přímo a v high-definition rozlišení. To, co se dříve zdálo jako sci-fi, je nyní realitou.
Jak uvádí Science Daily, výzkumníci z University of Illinois Urbana-Champaign (UIUC) vytvořili nový systém nazvaný „Stomata In-Sight“. Tento systém umožňuje vědcům sledovat dýchací proces rostlin v reálném čase.
Jak sledovat dýchání listů
Termín stomata pochází z řečtiny a znamená ‚ústa‘. Stomata představují mikroskopické póry na povrchu listů. Když jsou otevřená, tyto póry absorbují oxid uhličitý pro fotosyntézu. Zároveň stomata ztrácejí vodu.
Poprvé mají vědci možnost přímo sledovat tuto rovnováhu. Průlomový systém Stomata In-Sight ukazuje, jak listy vyměňují plyny s okolním vzduchem. Tato zjištění mají potenciál otevřít cestu pro efektivnější a suchoodolné pěstování rostlin.
Technologie systému Stomata In-Sight
Systém Stomata In-Sight spojuje tři hlavní technologie. První z nich je Live Confocal Microscopy, což je laserová technologie, která vytváří ostré 3D snímky živých rostlinných buněk, aniž by je bylo třeba řezat.
Druhá technologie, Leaf Gas Exchange Measurement, je citlivé zařízení, které měří množství oxidu uhličitého absorbovaného a vodní páry uvolněné listy. Nakonec, Environmental Control Chamber je speciální prostor, který umožňuje výzkumníkům nastavit světlo, teplotu a vlhkost tak, aby se podmínky podobaly těm ve skutečném zemědělství.
„Obvykle jsme museli vybírat mezi pozorováním stomat a měřením jejich funkce. Nyní můžeme provádět obojí současně,“ vysvětluje tým výzkumníků složený z Joseph D Crawforda, Dustina Mayfield-Jonese, Glenna A Frieda, Nicolase Hernandeze a Andrewa DB Leakeyho.
Krok k ‚inteligentním‘ rostlinám šetřícím vodu
Stomata hrají klíčovou roli při určení efektivity využívání vody rostlinami, což je jeden z nejdůležitějších faktorů v moderním zemědělství. Čím lépe dokážou rostliny regulovat otevírání a zavírání stomat, tím úsporněji využívají vodu, aniž by obětovaly svůj růst.
Vědci doufají, že tento systém pomůže identifikovat genetické a chemické signály, které regulují chování stomat. To by mohlo vést k vývoji účinnějších a odolnějších odrůd rostlin proti suchu.
Tato studie byla publikována v časopise Plant Physiology s názvem „Stomata in-sight: Integrating live confocal microscopy with leaf gas exchange and environmental control“, 17. listopadu 2025.
