자외선 (UV-B; 280 ~ 315 nm)은 지구 표면에 도달하는 태양에서 유래 한 전자기 방사선입니다. UV-B 방사선은 살아있는 유기체에서 화학 반응을 일으킬 수 있으며 너무 많은 노출이 손상 될 수 있습니다.
오존층은 UV-B에 대한 지구의 방어 메커니즘이며, 이는 표면에 도달하는 UV-B의 양을 줄이는 역할을합니다. 실제로, 오존층의 형성은 지구상의 생명을 가능하게했다고 믿어집니다. 그러나 모든 UV-B가 오존층에 흡수되는 것은 아니므로 지구상의 모든 살아있는 유기체가 일부 UV-B 방사선에 노출됩니다.
너무 많은 UV-B 노출로 인해 식물을 손상시킬 수 있으며, 여기서 효과는 DNA, 스턴트 식물 성장 및 생물 다양성을 변화시킬 수 있습니다. 자신을 보호하기 위해 식물은 여러 방어 메커니즘을 개발했으며, 그 중 하나는 꽃가루를 포함한 식물 조직에서 UV-B 흡수 화합물 (UAC)의 생산을 포함합니다. 이들 화합물 (P- 쿠마르 산 및 페룰 산)은 들어오는 UV-B 방사선을 흡수하여 민감한 내부 식물 조직에 도달하지 못하게한다. 효과적으로 식물은 내장 된 선 블록을 개발했습니다.
식물은 UV-B 수준이 높을 때 인간이 더 높은 SPF 값으로 더 많은 SPF 값을 가진 더 많은 썬 블록을 적용 할 수있는 것과 같은 방식으로 더 높은 수준의 UV-B 노출에 반응하여 조직의 UAC의 양을 증가시킵니다.
생식을 위해 식물과 나무에 의해 생산 된 꽃가루는 고농도의 UAC를 함유하는 스포로 폴레닌으로 알려진 극도로 저항성 물질로 만들어집니다. 꽃가루는 너무 저항력이있어 수백만 년 동안 가혹한 환경에서 살아남을 수 있습니다.
꽃가루는 전통적으로 이탄 늪지와 같은 퇴적물 보관소에서 발견되는 다양한 꽃가루 유형을 식별하여 다른 지역의 과거 식생과 기후를 재구성하는 데 사용되었습니다. 식물에서 꽃가루의 발달 기간 동안 (종에 따라 다르면), 꽃가루의 화학 조성 (또는 지구 화학)은 UV-B 노출 수준을 포함한 기후 및 환경 영향에 의해 변경됩니다. 증가 된 UV-B 노출은 꽃가루에서 더 많은 양의 UAC를 초래하며, 이는 스포 폴레닌 내에서 보존됩니다.
우리는 꽃가루의 UAC의 양을 측정하고 UV-B 수준을 재구성하기 위해 UAC와 UV-B 노출의 관계를 사용할 수 있습니다. 따라서 꽃가루 지구 화학은 기기 기록을 사용할 수없는 장기 시간에 UV-B가 지구 표면에 도달하는 대리 기록 역할을합니다.
우리의 논문에서, 우리는 역사적인 UV-B 재구성을위한 현대 교정 데이터 세트를 개발하기 위해 모로코와 알제리에 고유 한 현대 아틀라스 삼나라 나무 (Cedrus Atlantica)의 꽃가루에 대한 연구를 중점을 두었습니다. 우리는 모로코 전역에서 자라는 삼나무 샘플과 유럽과 미국의 식물원에서 자라는 사람들로부터 꽃가루 샘플을 수집했습니다.
우리는 꽃가루 지구 화학을 분석 한 결과 아틀라스 삼나무 꽃가루의 UAC가 여름철 (6 월에서 8 월) 동안 UV-B 수준 증가에 따라 증가한 것으로 나타났습니다. 아틀라스 삼나무는 가을 (9 월 중순에서 10 월 초)에 수분이 발생하고, 꽃가루는 여름철에 발달합니다.
흥미롭게도 꽃가루의 UAC는 두 그룹 (토착 나무와 식물원 나무)에서 UV-B 수치가 증가함에 따라 증가했지만 식물원 샘플의 반응은 원주민 폴란 샘플의 반응으로“외부”였습니다. 결과는 다른 그룹을 별도로 고려할 때만 중요합니다. 경우에 따라 식물원 샘플의 꽃가루에서 UAC의 양은 UV-B 노출 수준이 낮더라도 고유 한 샘플에서 발견되는 UAC의 양보다 높았습니다.
이것은 꽃가루의 UAC 생산에 다른 영향이있을 수 있음을 시사하기 때문에 중요한 결과입니다. 특히 고유 환경 밖에서 자라는 나무에서는 나무가 있습니다.
우리는 꽃가루에 UAC 생산의 유전성 구성 요소가있을 수 있으며, 모성 나무에서 자손으로 내려갔습니다. 꽃가루는 주로 UAC로 구성되므로 UV-B 노출 전에 꽃가루 내에 존재합니다. "기준선"UAC 레벨. 식물원에서 자라는 나무는 고유 환경에서 나무에서 수집 한 씨앗에서 유래하는 나무이며, 새로운 환경에서 UV-B 노출을 방지하는 데 필요한 것보다 UAC가 더 높습니다.
.전통적으로, 현대 교정 데이터 세트는 공간을 시간 동안 대체하여 프록시 레코드를 위해 설정됩니다. 이는 우리가 긴 시간 스케일에서 발생할 수있는 다양한 환경 조건 대신 넓은 지역 (또는 환경 구배)에서 발견되는 다양한 환경 조건을 사용한다는 것을 의미합니다. 우리의 연구 결과에 따르면이 접근법은 비 천연 샘플이 교정 데이터 세트에 포함 된 경우 꽃가루 UV-B 프록시에 유효하지 않을 수 있습니다. 결과적으로 현대 교정 데이터 세트는 고유 환경에서 자라는 꽃가루 샘플을 사용하여 만 확립해야합니다.
우리의 연구에 따르면 아틀라스 삼나무 나무의 꽃가루는 북아프리카의 UV-B 수준에 대한 대리로 사용될 수 있으며, 이제 퇴적 아카이브에서 발견되는 화석 꽃가루의 장기 시간에 걸쳐 역사적인 UV-B 수준을 결정하는 데 사용할 수 있습니다. UV-B 수준은 대기 기후 조건에 영향을 줄 수 있고, 식물 건강과 종 분포에 영향을 줄 수 있기 때문입니다. 역사적인 UV-B 재구성은 이러한 상호 작용과 식물이 어떻게 반응하는지 이해하는 데 도움이 될 새로운 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 이는 미래 기후 변화 시나리오에서 식물에 영향을 미칠 수 있습니다.
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