Урожай пшеницы страдает от жары сильнее, если зной наступает до того, как растения зацветают. Однако ранние температурные скачки могут закалить злаки: тогда они переносят повторную жару легче, чем если бы столкнулись с ней впервые. Такие выводы сделали исследователи из Университета Льейды в Испании; их работу опубликовал Journal of Experimental Botany.

Климат теплеет, и периоды аномальной жары длятся всё дольше. Теперь они чаще приходятся на критический момент в жизни пшеницы – когда она перестает завязывать зерна и начинает их растить. Поскольку эта культура исторически произрастает в умеренном климате, она переносит высокие температуры намного хуже, чем теплолюбивые кукуруза или рис.

Чтобы выяснить, как именно погода губит злаки, испанские ученые два сезона выращивали современные сорта пшеницы прямо на полях, а не в лабораторных камерах, как это делали их предшественники. Над посевами ставили прозрачные палатки, которые создавали парниковый эффект. Исследователи фиксировали часы, когда воздух прогревался сильнее обычного, и особенно тщательно отслеживали те дни, когда температура поднималась выше 32 градусов.

Эксперимент показал четкую закономерность: если жара бьет по полям до того, как пшеница зацветет, в колосе завязывается меньше зерен. Если зной приходит позже, зерна просто становятся легче. Оба тестовых сорта отреагировали на стресс одинаково, хотя генетически они наращивают биомассу по-разному.

Главная находка ученых – так называемая физиологическая память растений. Если пшеница перенесла жару на ранних стадиях, в ней начинают работать защитные механизмы. Когда температура снова экстремально повышается, подготовленные злаки теряют меньше массы, чем те посадки, которые столкнулись со стрессом впервые. Один из авторов работы Густаво Слафер отмечает, что исследователи впервые увидели, как полевые культуры приспосабливаются к череде тепловых волн.

Ученые рекомендуют аграриям изменить математические модели, которые прогнозируют урожай, и закладывать в них серии тепловых волн, а не единичные погодные аномалии. Основная задача фермеров – защищать посевы именно в тот период, когда колос завязывает зерна. Биологи полагают, что аналогичные механизмы выживания работают и для других злаков умеренного пояса, таких как ячмень, овес и рожь, хотя критические температурные пороги у каждого вида будут отличаться.