Животные могут быстро адаптироваться, чтобы выжить в неблагоприятных условиях окружающей среды. Появляется все больше доказательств того, что растения тоже могут. Публикация статьи в журнале Тенденции в науке о растениях 17 ноября подробно рассказывается, как растения быстро адаптируются к неблагоприятным последствиям изменения климата и как они передают эту адаптацию своим потомкам.
«Однажды я подумал, как образ жизни и опыт человека могут повлиять на его или ее гаметы, передающие молекулярные следы их жизни их детям», — говорит Федерико Мартинелли, генетик растений во Флорентийском университете. «Я сразу подумал, что еще более эпигенетические метки должны быть переданы в растений, поскольку растения — сидячие организмы, которые в течение своей жизни подвергаются гораздо большему стрессу окружающей среды, чем животные».
Растения сталкиваются с большим количеством факторов стресса окружающей среды, чем когда-либо. Например, изменение климата делает зимы короче и менее суровыми во многих местах, и растения реагируют на это. «Многим растениям требуется минимальный период холода, чтобы настроить свои экологические часы и определить время цветения», — говорит Мартинелли. «По мере того, как холодные сезоны сокращаются, растения приспосабливаются к меньшему периоду холода, чтобы отсрочить цветение. Эти механизмы позволяют растениям избегать цветения в периоды, когда у них меньше шансов на размножение».
Потому что у растений нет нейронные сети, их память полностью основана на клеточных, молекулярных и биохимических сетях. Эти сети составляют то, что исследователи называют соматической памятью. «Эти механизмы позволяют растениям распознавать возникновение предыдущего состояния окружающей среды и более оперативно реагировать на такое же последующее состояние», — говорит Мартинелли.
Затем эти соматические воспоминания могут быть переданы потомству растений с помощью эпигенетики. «Мы выделили ключевые гены, белки и небольшие олигонуклеотиды, которые, как показали предыдущие исследования, играют ключевую роль в памяти об абиотических стрессах, таких как засуха, соленость, холод, жара, атаки тяжелых металлов и патогенов», — говорит Мартинелли.
«В этом рецензируемом обзоре мы приводим несколько примеров, демонстрирующих существование молекулярных механизмов, модулирующих память растений для экологические стрессы и влияющие на адаптацию потомства к этим стрессам».
В дальнейшем Мартинелли и его коллеги надеются узнать еще больше о генах, которые передаются по наследству. «Нас особенно интересует расшифровка эпигенетического алфавита, лежащего в основе всех модификаций генетического материала, вызванных окружающей средой, без изменений в последовательности ДНК», — говорит он.
«Это особенно важно, если принять во внимание быстрое изменение климата, которое мы наблюдаем сегодня. живой организм, включая растения, должны быстро адаптироваться, чтобы выжить».
