Wytrzymałość Cistanthe longiscapa napędza badania rolnicze w obliczu suszy

Fotografia przedstawiająca kwiat Cistanthe longiscapa, potocznie zwanego „stopą gwanako”, który kwitnie w ekstremalnych warunkach chilijskiej pustyni Atakama, przyciągnęła uwagę międzynarodowej społeczności. Chilijski fotograf, Eduardo Muñoz, doprowadził do publikacji tego ujęcia w grudniowym wydaniu National Geographic en Español w 2025 roku. Było to drugie tego typu wyróżnienie dla 27-letniego artysty, który otrzymał już uznanie w 2024 roku w ramach tego samego konkursu „Twoje zdjęcie”. Ten wyjątkowy kwiat stanowi jeden z najbardziej spektakularnych przykładów fenomenu „Kwitnącej Pustyni”, demonstrując zdumiewającą zdolność do adaptacji w jednym z najbardziej suchych środowisk na Ziemi.

Znaczenie naukowe Cistanthe longiscapa jest ogromne ze względu na jej niezwykłą zdolność do przetrwania w warunkach intensywnej suszy i wysokich temperatur. To sprawia, że roślina ta jest cennym obiektem badań. Naukowcy z Uniwersytetu Andresa Bello (Universidad Andrés Bello) prowadzą obecnie sekwencjonowanie jej DNA. Celem jest precyzyjne zidentyfikowanie genów odpowiedzialnych za odporność na stres wodny. Badacze analizują również jej elastyczność metaboliczną: w sytuacjach stresowych – takich jak susza, silne nasłonecznienie czy zasolenie – aktywowany zostaje mechanizm oszczędzania wody, znany jako fotosynteza CAM. Gdy warunki się poprawiają, roślina wraca do bardziej powszechnego typu fotosyntezy C3. Ta plastyczność, w połączeniu z ewolucyjnymi rozszerzeniami w rodzinach genów związanych z naprawą DNA, fotosyntezą i homeostazą białek, czyni C. longiscapa idealnym modelem do zrozumienia mechanizmów przetrwania w skrajnych warunkach.

Genetyczne dociekania prowadzone w Chile mają globalne implikacje dla rolnictwa. Naukowcy dążą do wykorzystania zdobytej wiedzy w celu stworzenia bardziej wytrzymałych odmian kluczowych upraw, takich jak pszenica, kukurydza i soja. Prace te mają na celu wzmocnienie odporności systemów rolnych w obliczu postępującego globalnego niedoboru wody, który jest potęgowany przez zmiany klimatyczne. Chile, sklasyfikowane przez World Resources Institute jako jeden z regionów najbardziej zagrożonych deficytem wody, samo zmaga się z poważnymi wyzwaniami hydrologicznymi. Prognozy ostrzegają przed ekstremalną suszą w żyznej centralnej dolinie kraju już do 2050 roku.

Badania, realizowane we współpracy z instytucjami takimi jak Instytut Milenijny Centrum Regulacji Genomowej (Millenium Institute Center for Genome Regulation), ujawniły także funkcjonalną zmienność wewnątrzgatunkową C. longiscapa w trzech lokalizacjach o różnym poziomie opadów. Zaobserwowano różnice w akumulacji kwasu jabłkowego, stosunku izotopowym węgla oraz stopniu sukulencji. Te dane dotyczące molekularnych sygnatur powiązanych ze strategiami ekologicznymi stanowią bogate źródło dla przyszłych dociekań nad odpornością roślin. Biorąc pod uwagę kluczową rolę Chile jako wiodącego eksportera nasion na półkuli południowej, przełomy biotechnologiczne oparte na lokalnej florze nabierają strategicznego znaczenia.

Cezar Pizarro Gacitúa, szef wydziału ochrony bioróżnorodności regionu Atakama w chilijskiej agencji leśnej CONAF, podkreśla konieczność kontynuowania wspólnych badań. Uważa on, że tylko w ten sposób uda się w pełni wykorzystać potencjał tej unikalnej roślinności. To, co wydaje się być jedynie pięknym kwiatem pustyni, może okazać się kluczem do zabezpieczenia światowych zasobów żywnościowych w coraz trudniejszych warunkach klimatycznych.