Profesor Hazem M. Kalaji z Instytutu Biologi SGGW wraz ze swoim zespołem wykazał, że znieczulenie hamuje fotosyntezę u roślin. Jak pokazali badacze w eksperymentach, środki znieczulające mogą obniżać wydajność fotosyntezy nawet o 65 proc.
Historia anestezji sięga XIX wieku. To wtedy wprowadzono ją do celów medycznych. Mimo stosowania jej od lat, nadal nie do końca wiadomo, w jaki sposób środki znieczulające działają. Uczeni nie wiedzieli chociażby, czy znieczulenie wpływa na te same lub podobne procesy u roślin, co u zwierząt i ludzi. W swoich badaniach profesor Kalaji wraz z zespołem udowodnił, że już po dwóch godzinach działania środka znieczulającego wydajność fotosyntezy została znacznie obniżona.
W badaniach sprzed kilku lat niemieccy uczeni wykazali, że rośliny są wrażliwe na kilka środków znieczulających. Wykazali też, że podobnie jak u zwierząt i ludzi, znieczulenia stosowane w odpowiednich stężeniach blokują potencjały czynnościowe.
W swoich badaniach prof. Kalaji wykorzystał dzbanecznika brzusznego (Nepenthes x ventrata) oraz muchówkę amerykańską (Dionaea muscipula). Wraz zespołem potraktowali rośliny eterem dietylowym, stosowanym w znieczuleniach.
„Po 2 godzinach oddziaływania znieczulający środek eter dietylowy istotnie obniżył wydajność fotosyntetyczną obu badanych gatunków roślin. Parametr Yield – wydajność kwantowa fotosystemu II (ΦPSII) u dzbanecznika brzusznego był istotnie obniżony, niezależnie od tego, czy pomiary były wykonane na organach pułapkowych, czy na ogonkach liściowych. Wartość tego parametru była niższa u rośliny traktowanej eterem w porównaniu do rośliny niepoddanej jego oddziaływaniu odpowiednio o 51 proc. (organ pułapkowy) i 23 proc. (ogonek liściowy). Jeszcze większa różnica została stwierdzona u muchołówki amerykańskiej i wyniosła ona 57 proc.” - czytamy w komunikacie opublikowanym na stronach uczelni.
O negatywnym wpływie eteru dietylowego na funkcjonowanie aparatu fotosyntetycznego świadczą także zmiany w wartości innego parametru – maksymalnej wydajności kwantowej fotosystemu II. Jak przyznali naukowcy, po dwóch godzinach oddziaływania eterem u dzbaneczników maksymalna wydajność kwantowa była niższa odpowiednio o 34 proc. i 27 proc. w porównaniu do roślin z grupy kontrolnej nie objętych znieczuleniem. U roślin muchołówki ta różnica sięgała 65 proc.
Obniżenie efektywności fotosyntezy u roślin, jak ustalili naukowcy, prawdopodobnie było wynikiem zahamowania akumulacji chlorofilu. Do podobnego wniosku doszli również niemieccy uczeni w badaniach sprzed kilku lat.
Naukowcy SGGW przyznali, że znieczulone rośliny mogą stanowić doskonały model do badania ogólnych kwestii związanych z znieczuleniem. Według nich, mogą również pełnić rolę odpowiedniego systemu testowego dla człowieka.
Profesor Kalaji i jego zespół planują kontynuować badania w celu wyjaśnienia mechanizmu oddziaływania środków znieczulających na fotosyntezę i inne z nią związane procesy fizjologiczne.
Źródło: SGGW, fot. PxHere/ CC0
