Как растенията се адаптират към климатичните промени и запомнят ли тези адаптации?

Може ли едно растение да помни?

Това може да звучи повече като стих от поема, отколкото като научно изследване.

Но нов анализ предполага, че растенията могат да предадат съвети за адаптиране към климата на своето потомство.

От опустошителни наводнения до покачващи се температури, климатичната криза променя естествените местообитания по целия свят.

За да оцелеят, много растения са били принудени бързо да се адаптират, показва ново изследване, публикувано в списание Trends in Plant Science.

След това те предават тези нови черти на своето потомство, казва Федерико Мартинели, растителен генетик от Университета на Флоренция.

„Един ден си помислих как начинът на живот и опитът на един човек могат да повлияят на неговите или нейните гамети (репродуктивни клетки), предавайки молекулярни белези от техния живот на техните деца“, обяснява той.

„Веднага си помислих, че в растенията трябва да се предават още повече епигенетични белези, тъй като растенията са сесилни, т.е., фиксирани на едно място организми, които са подложени на много повече стрес от околната среда през живота си, отколкото животните.“

Как растенията се адаптират към изменението на климата и запомнят тези адаптации?

Промените в околната среда принуждават животните да се променят, променяйки моделите си на лов и зимен сън и местообитанията си.

Растенията се вкореняват на едно място – но те също се променят.

Например зимите, които растенията използват, за да ориентират времето си на цъфтеж, са станали по-топли и по-кратки в много региони. 

„Много растения се нуждаят от минимален студен период, за да настроят своя екологичен часовник, за да определят времето за цъфтеж“, казва Мартинели.

Тъй като студените сезони се скъсяват, растенията са се адаптирали да изискват по-малко студени периоди, за да забавят цъфтежа. Тези механизми позволяват на растенията да избягват цъфтежа в периоди, когато имат по-малко шансове да се възпроизвеждат.

Растенията нямат нервна система, но са развили подробни молекулярни мрежи, които им позволяват да запомнят, избират и вземат решения в отговор на стресови фактори.

Растенията не създават спомени по същия начин като хората, но въпреки това помнят. Вместо да съхраняват спомени в мозъка (невронни мрежи), те ги съхраняват в сложни клетъчни и молекулярни сигнални мрежи.

Изследователите наричат това „соматична памет“, съхранявана в тялото на растението.

„Тези механизми позволяват на растенията да разпознаят появата на предишно състояние на околната среда и да реагират по-бързо при следваща негова поява“, казва Мартинели.

Например, растението може да запомни да забави цъфтежа, когато е по-топло.

То ще предаде тази черта на своето потомство чрез нещо, което изследователите наричат „епигенетика“.

За разлика от генетичните промени, епигенетичните промени не променят ДНК секвенцията. Вместо това те могат да променят начина, по който даден организъм я разчита.

„Епигенетичните модификации се наследяват, като по този начин допринасят за дългосрочната адаптация на растителните видове към изменението на климата“, пишат авторите на статията.

Изследването ще помогне на учените да разберат как интелигентността на растенията се бори с климатичните промени.