08
Sep
2022

ทำไมพืชถึงเพาะพันธุ์ภูมิอากาศศึกษา

หอพรรณไม้ของพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติกำลังช่วยนักพฤกษศาสตร์ค้นคว้าเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากสภาพอากาศในพืช ชีววิทยา และความอุดมสมบูรณ์

สำหรับหลายๆ คน หลายเดือนข้างหน้าจะร้อนกว่าปีที่แล้ว แต่ภาวะโลกร้อนกำลังขัดจังหวะมากกว่าแผนฤดูร้อนที่สนุกสนาน นอกจากนี้ยังส่งผลกระทบต่อพืช

Gary Krupnickนักพฤกษศาสตร์จากหน่วยอนุรักษ์พืชของ Department of Botany ที่ พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติแห่งชาติ Smithsonianกล่าวว่า “การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อพืชในหลาย ๆ ด้าน ไม่ว่าจะเป็นที่ที่พวกมันสามารถอยู่ได้ เมื่อออกดอก และแม้แต่รูปร่างของใบไม้ก็เปลี่ยนไปประวัติ .

จากการศึกษาพืชที่มีชีวิตและพืชที่มีใบก่อนหน้า นักวิทยาศาสตร์เช่น Krupnick สามารถเห็นได้ว่าพืชปรับตัวให้เข้ากับความผันผวนของสิ่งแวดล้อมในช่วงศตวรรษที่ผ่านมาได้อย่างไร งานวิจัยของพวกเขาพบรากเหง้าในตัวอย่างพืช 5 ล้านตัวอย่างของพืชสมุนไพรแห่งชาติสหรัฐอเมริกา

“ตัวอย่างทั้งหมดเหล่านี้มาพร้อมกับสถานที่และเวลาที่รวบรวม เรากำลังใช้ข้อมูลดังกล่าวเพื่อสร้างแผนภูมิว่าลักษณะที่ปรากฏและการกระจายของสายพันธุ์เปลี่ยนแปลงไปอย่างไร” Krupnick กล่าว

ดินอุดมสมบูรณ์สำหรับการวิจัย

แม้ว่าจะก่อตั้งในปี พ.ศ. 2391 แต่พืชสมุนไพรแห่งนี้ก็เป็นแหล่งรวบรวมพืชพันธุ์ต่างๆ ตั้งแต่เมื่อหลายศตวรรษก่อนจนถึงปัจจุบัน ตัวอย่างเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกกดและวางลงในโฟลเดอร์ที่จัดระบบเพื่อให้นักพฤกษศาสตร์ศึกษาต่อไปตลอดเวลา

“สิ่งเหล่านี้เป็นภาพในอดีตที่เก็บรักษาไว้ สิ่งเหล่านี้เป็นข้อพิสูจน์ว่าสิ่งต่างๆ เป็นอย่างไร” Erika Gardnerนักพฤกษศาสตร์ในทีมจัดการคอลเลกชันของสมุนไพรกล่าว “หากไม่มีข้อมูลทางกายภาพ สิ่งที่เรารู้ทั้งหมดจะเป็นคำบอกเล่า”

เมื่อนักวิทยาศาสตร์ของพิพิธภัณฑ์เริ่มเพิ่มพืชสมุนไพรเมื่อประมาณ 200 ปีที่แล้ว พวกเขาได้จดบันทึกลักษณะทางกายภาพของพืชและช่วงที่อยู่อาศัยอย่างระมัดระวัง วันนี้ นักพฤกษศาสตร์สามารถมองย้อนกลับไปเพื่อดูว่าหมายเหตุเหล่านี้สอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกเช่นคาร์บอนไดออกไซด์อย่างไร

“เราสามารถเทียบเคียงการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้มากมายกับการเปลี่ยนแปลงของระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของเรา” ครูปนิกกล่าว

ประโยชน์ของละอองเกสรที่ไร้ใบ

วิธีหนึ่งที่ Krupnick และเพื่อนร่วมงานของเขาคือLew Ziskaนักสรีรวิทยาพืชแห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการตอบสนองของพืชต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศผ่านทางใบและละอองเกสรของพืช

แมลงผสมเกสรเช่นเดียวกับผึ้ง ใช้ละอองเกสรเป็นแหล่งอาหารที่เต็มไปด้วยโปรตีนที่ทำจากไนโตรเจน แต่ไนโตรเจนก็มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์แสงเช่นกัน พืชใช้มันเพื่อสลายคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเมื่อรวมกับแสงแดดและน้ำ จะทำให้เกิดน้ำตาลและคาร์โบไฮเดรต ดังนั้น เมื่อคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น พืชต้องใช้ไนโตรเจนมากขึ้นในการสังเคราะห์ด้วยแสง นั่นหมายถึงมีไนโตรเจนน้อยลงสำหรับส่วนต่างๆ ของพืช เช่น ใบและละอองเกสร

“การวิจัยของหลิวพบว่ามีไนโตรเจนในเมล็ดพืชสมุนไพรในปัจจุบันน้อยกว่าเมื่อ 100 ปีก่อนมาก ผึ้งที่กินละอองเรณูที่มีไนโตรเจนหรือโปรตีนน้อยกว่า จะได้รับอาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการน้อยกว่าบรรพบุรุษของพวกมันมาก” ครูปนิคกล่าว

Krupnick ยังวิเคราะห์ฉลากของตัวอย่างเพื่อบอกว่าพันธุ์พืชใกล้สูญพันธุ์หรือไม่ เนื่องจากฉลากระบุสถานที่และวันที่รวบรวมตัวอย่าง จึงสามารถแสดงได้ว่าสปีชีส์นั้นมีอยู่ทั่วไปหรือหายากในธรรมชาติ

“ข้อมูลดังกล่าวจะเข้าสู่อัลกอริธึมเพื่อพิจารณาว่าโรงงานหายากเพียงพอหรือไม่ที่เราจำเป็นต้องทำงานภาคสนามมากขึ้นเพื่อรวบรวมข้อมูลมากขึ้น” Krupnick กล่าว “การทำเช่นนี้ช่วยให้เรากำจัดสายพันธุ์ที่ปลอดภัย เพื่อให้พลังงาน เงิน เวลา และกำลังคนของเราสามารถมุ่งเน้นไปที่การรักษาพืชที่ใกล้สูญพันธุ์”

เพาะเมล็ดเพื่อคนรุ่นหลัง

สมุนไพรของพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติกำลังช่วยนักพฤกษศาสตร์ค้นคว้าเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากสภาพอากาศในพืช ชีววิทยา และความอุดมสมบูรณ์ของพืช เพื่อรักษาคอลเลกชั่นล่าสุด เจ้าหน้าที่พิพิธภัณฑ์จะได้รับและจัดเก็บสินค้าขาเข้าใหม่อยู่เสมอ

แหล่งที่มาของการเพิ่มใหม่คือโครงการ เมล็ดพันธุ์แห่งความสำเร็จของสำนักจัดการที่ดินแห่งสหรัฐอเมริกา โครงการรวบรวมเมล็ดพันธุ์จากพืชพื้นเมืองเพื่อฟื้นฟูระบบนิเวศที่ได้รับผลกระทบจากภัยธรรมชาติ เช่น ไฟไหม้ ซึ่งพบได้บ่อยและรุนแรงขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สมุนไพรเก็บตัวอย่างใบสำคัญสำหรับเมล็ดพันธุ์

“ในการรวบรวมเมล็ดพันธุ์จากประชากรพืช คุณต้องมีพืชกดทางกายภาพ หรือตัวอย่างใบสำคัญแสดงสิทธิ เพื่อแสดงว่าเมล็ดที่คุณเก็บมาจากที่ใด” การ์ดเนอร์กล่าว

ตัวอย่างบัตรกำนัลเป็นส่วนสำคัญของสมุนไพร สิ่งเหล่านี้เป็นแหล่งข้อมูลสำหรับการวิจัยสภาพภูมิอากาศโดยนักวิทยาศาสตร์เช่น Krupnick ในรูปแบบที่นักสะสมดั้งเดิมไม่เคยจินตนาการมาก่อน นักพฤกษศาสตร์ของพิพิธภัณฑ์หวังว่าคนรุ่นต่อไปจะเซอร์ไพรส์พวกเขาในลักษณะเดียวกัน

“สิ่งที่มีค่าสำหรับฉันคือการทำงานร่วมกับตัวอย่างเหล่านี้เพื่อรักษาไว้ตลอดไป ฉันชอบคิดถึงสิ่งที่ผู้คนจะสามารถเรียนรู้จากพวกเขาได้ในอนาคต” การ์ดเนอร์กล่าว “ใครจะรู้ว่าการค้นพบอะไรรออยู่ข้างหน้า”

ติดตามเรื่องราวต่อไปใน ซีรีส์ Evolving Climateในวันที่ 13 พฤษภาคม เราจะแสดงให้คุณเห็นว่านักวิทยาศาสตร์ในภาควิชากีฏวิทยาของพิพิธภัณฑ์ใช้มดที่ให้อาหารเชื้อราที่มีชีวิตและเก็บรักษาไว้เพื่อคลี่คลายว่าสปีชีส์ที่อาศัยร่วมของโลกตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร

ภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไป : Smithsonian เป็นมากกว่านิทรรศการและสิ่งประดิษฐ์ที่มีชื่อเสียงระดับโลก เป็นองค์กรที่อุทิศตนเพื่อทำความเข้าใจว่าอดีตแจ้งปัจจุบันและอนาคตอย่างไร เราจะแสดงให้คุณเห็นสัปดาห์ละครั้งว่าแผนกวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทั้งเจ็ดแห่งของพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติใช้บทเรียนจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอดีตและนำไปใช้กับศตวรรษที่ 21 และต่อ ๆ ไปอย่างไร

หน้าแรก

Share

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published.