Iga taime lehes on sadu tuhandeid õhulõhesid, mis on vaid mõne mikromeetri suurused ja seetõttu palja silmaga nähtamatud. Teadlased on leidnud nende uurimiseks leidliku lahenduse, mis toob mikroskoopilise maailma nähtavale ilma keerulise tehnikata. 

"Me püüame lehepinna struktuuri kinni niimoodi, et me teeme sellest jäljendi, kasutades hambasilikooni, mida muidu kasutatakse hammastest jäljendi tegemiseks," kirjeldas Hõrak saates "Tähelepanu! Tegemist on teadusega". See võimaldab jäädvustada lehe pinnal toimuvat taime kahjustamata.

Protsess ei piirdu vaid silikooniga. Teadlased teevad saadud jäljendist omakorda järgmise koopia, kasutades selleks tavalist läbipaistvat küünelakki. "Kui läbipaistva küünelakiga on jäljend tehtud, siis see on läbipaistev, mis tähendab, et me saame seda valgusmikroskoobi all uurida," selgitas Hõrak.

Nutikas meetod võimaldab teadlastel analüüsida rakkude mustreid ja hinnata, kui palju on lehepinnas õhulõhesid ning millised need välja näevad. "Mis meid eelkõige huvitab, on see, et kui palju on seal õhulõhesid ja kui need õhulõhed on tekkinud, siis kas nende areng on kulgenud normaalselt,"  täpsustas Hõrak

Teadlased hindavad, kas lehepinnas on vaid lõpuni arenenud õhulõhed või leidub seal ka eellasrakke, mis on jäänud arengus poolele teele.  

Mikroskoopiliste avade uurimine on oluline, sest taim võtab õhust süsihappegaasi, mida ta kasutab fotosünteesis oma keha ülesehitamiseks. Iga avatud uks on ka risk. "Nende avade kaudu saab taimest välja vesi ja iga ava lehepinnas ühtlasi tähendab seda, et sealt võib siseneda taime haigustekitaja, näiteks erinevad taimepatogeenid sisenevad samuti õhulõhede kaudu," ütles Hõrak.

Seega on õhulõhedel kriitiline roll taime ellujäämisel. "Taime õhulõhed määravad väga palju seda, kuidas taim peab vastu haigustele, kuidas taim peab vastu veevaegusele ja kui suureks taim kasvab ja kui palju ta annab saaki," rõhutas Hõrak.

Teaduslik pimeala lehe ülemisel küljel

Tartu Ülikooli teadlasi huvitab eriti see, kuidas jaotuvad õhulõhed lehe ülemise ja alumise pinna vahel. Seni on teadusmaailm keskendunud peamiselt lehe alumisele küljele, sest aastakümneid on neid peetud kõige olulisemaks.  

Tegelikkus on aga mitmekesisem. "Tegelikult on väga palju selliseid taimeliike, kelle hulgas on väga palju selliseid taimi, keda me ka sööme, kellel on oluline hulk õhulõhesid ka lehe ülemisel küljel," märkis Hõrak.

Praegu teavad teadlased veel vähe sellest, miks ülemise külje õhulõhed seal on, miks teistel taimedel neid ei ole või kuidas taim otsustab arengu käigus nende arvu üle. Seda lünka püüab Hõraku uurimisrühm täita. 

Teadmised jõuavad põllule

Uurimistöös kasutavad teadlased nii mudeltaime harilikku müürlooka (Arabidopsis thaliana) geenide tuvastamiseks kui ka kultuurtaimi, mida inimesed igapäevaselt tarbivad, nagu nisu, oder ja tomat.

Laboris kogutud info aitab tulevikus aretada vastupidavamaid sorte. Hõrak selgitas seoseid aretusega: "Kui me teame, kui palju on taimedel õhulõhesid lehe ülemises või alumises pinnas ja selgitame välja, missugused geenid mõjutavad seda, kui palju taim teeb õhulõhesid ja kui palju ta teeb neid just lehe ülaküljele, siis seda informatsiooni me saame hiljem kasutada aretuses."

See võimaldab luua taimi, mis saavad hakkama ekstreemsete oludega. "Me võime aretuses näiteks uute aretustehnikatega kas disainida selliseid taimi, millel oleksid sellised õhulõhetunnused, mis on tuleviku kliimatingimustes kasulikud, või me võime lihtsalt aretuse käigus valida selliseid taimi, kellel on sellised õhulõhetunnused, mis me näiteks näitame, et on soodsad põuatingimuste üleelamiseks või mis aitavad kasvuhoones saada rohkem saaki," selgitas Hõrak.

Lõppeesmärk on tagada toidulaua kindlus ka muutuvates oludes. "Kui me saame teada, kuidas taimed teevad õhulõhesid lehe ülemisele küljele, saame seda teadmist kasutada selleks, et aretada uusi taimesorte, kes saavad tuleviku keeruliste kliimatingimustega paremini hakkama, annavad rohkem saaki ja annavad meile kohalikku kvaliteetset toitu," lisas kaasprofessor.