Литопсы — это разновидность южноафриканского «живого камня», в основном подземного растения, обитающего в чрезвычайно засушливых условиях. Эта подземная жизнь затрудняет получение достаточного количества солнца для фотосинтеза, сохраняя при этом как можно больше воды.
У Lithops есть множество приспособлений, которые помогают ему в этом, в том числе верхняя поверхность с «окнами» полупрозрачных карманов, которые позволяют свету проникать в фотосинтетические ткани глубоко внутри подземного листа. Эти окна также обладают солнцезащитными свойствами, блокирующими вредное ультрафиолетовое излучение.Но слишком много света также может быть проблемой, приводя к избыточной энергии, которая не может быть эффективно использована для фотосинтеза.
Чтобы компенсировать эту избыточную энергию и защитить себя от повреждений, растения с наземными фотосинтетическими органами используют процесс, известный как нефотохимическое тушение (NPQ).Авторы здесь используют комбинацию методов, чтобы показать, что отдельные листья видов Lithops обладают адаптацией как к высокой светостойкости, так и к теневыносливости, впервые раскрывая физиологические механизмы, используемые для оптимизации наземного и подземного фотосинтеза при минимизации потерь воды в пределах их границ. чрезвычайно сухая среда. В частности, они обнаружили локальные различия в поверхностных адаптациях (окнах) в сочетании с региональными физиологическими различиями во внешней форме клеток, химии и механизмах фотосинтеза, которые зависят от того, находится ли лист глубоко под землей или над землей.
Впервые такая физиологическая гибкость наблюдалась у Lithops и позволяет по-новому взглянуть на то, как растения реагируют и приспосабливаются к экстремальным условиям.