Az állatok gyorsan alkalmazkodnak ahhoz, hogy túléljék a kedvezőtlen környezeti feltételeket. Egyre több a bizonyíték, hogy a növények is képesek rá. A folyóiratban megjelent cikk Trendek a növénytudományban november 17-én bemutatja, hogyan alkalmazkodnak gyorsan a növények az éghajlatváltozás káros hatásaihoz, és hogyan adják át ezeket az alkalmazkodást utódaikra.
„Egy nap arra gondoltam, hogy egy személy életstílusa és tapasztalata hogyan befolyásolhatja ivarsejtjeit, életük molekuláris jegyeit továbbítva a gyermekeiknek” – mondja Federico Martinelli, a növénygenetikus a firenzei egyetemen. „Rögtön még jobban azt hittem epigenetikai jegyek be kell küldeni növények, mivel a növények ülő organizmusok, amelyek életük során sokkal több környezeti terhelésnek vannak kitéve, mint az állatok.”
A növények minden eddiginél több környezeti stresszhatásnak vannak kitéve. Például, klímaváltozás sok helyen lerövidíti és kevésbé súlyos a telek, és a növények reagálnak erre. „Sok növénynek minimális hidegre van szüksége ahhoz, hogy beállítsa a környezeti óráját a virágzási idejének meghatározásához” – mondja Martinelli. „A hideg évszakok lerövidülésével a növények alkalmazkodtak ahhoz, hogy kevesebb hideget igényeljenek a virágzás késleltetése érdekében. Ezek a mechanizmusok lehetővé teszik a növények számára, hogy elkerüljék a virágzást olyan időszakokban, amikor kevesebb esélyük van a szaporodásra.”
Mert a növényeknek nincs neurális hálózatok, memóriájuk teljes mértékben sejtes, molekuláris és biokémiai hálózatokon alapul. Ezek a hálózatok alkotják azt, amit a kutatók szomatikus memóriának neveznek. "Ezek a mechanizmusok lehetővé teszik a növények számára, hogy felismerjék egy korábbi környezeti állapot előfordulását, és gyorsabban reagáljanak ugyanazon következményes állapot jelenlétében" - mondja Martinelli.
Ezek a szomatikus emlékek azután az epigenetika útján továbbadhatók a növények utódainak. „Kiemeltük a kulcsfontosságú géneket, fehérjéket és kisméretű oligonukleotidokat, amelyek korábbi tanulmányok szerint kulcsszerepet játszanak az abiotikus stresszek, például a szárazság, a sótartalom, a hideg, a hő, valamint a nehézfémek és a kórokozók támadásainak emlékezetében” – mondja Martinelli.
„Ebben a lektorált véleménycikkben számos példát mutatunk be, amelyek bemutatják a növényi memóriát moduláló molekuláris mechanizmusok létezését. környezeti stresszek és befolyásolja az utódok alkalmazkodását ezekhez a stresszekhez.”
A továbbiakban Martinelli és kollégái remélik, hogy még jobban megértik az öröklődő géneket. „Különösen érdekelt bennünket az epigenetikai ábécé dekódolása, amely a genetikai anyag környezet által okozott összes módosításának hátterében áll a DNS-szekvencia változása nélkül” – mondja.
„Ez különösen fontos, ha figyelembe vesszük a manapság megfigyelhető gyors klímaváltozást, amely minden élő organizmus, beleértve a növényeket is, gyorsan alkalmazkodniuk kell a túléléshez.”