Растения используют эпигенетическую память для адаптации к изменению климата

Животные могут быстро адаптироваться к неблагоприятным условиям. Накапливаются данные, что растения тоже на это способны. Статья в журнале Trends in Plant Science от 17 ноября описывает, как растения быстро адаптируются к негативным последствиям изменения климата и передают эти адаптации своему потомству.

«Растения — это сидячие организмы, которые подвергаются гораздо большему количеству экологических стрессов, чем животные, в течение своей жизни», — говорит Федерико Мартинелли, генетик растений из Университета Флоренции.

Растения сталкиваются с беспрецедентным количеством стрессов. Например, изменение климата делает зимы короче и мягче, и растения реагируют. «Многим растениям требуется минимальный период холода, чтобы настроить свои внутренние часы для определения времени цветения», — объясняет Мартинелли. — «Поскольку холодные сезоны укорачиваются, растения адаптировались, требуя меньше холода, чтобы отложить цветение. Это позволяет им избегать цветения в периоды с меньшими шансами на репродукцию».

Поскольку у растений нет нейронных сетей, их память основана исключительно на клеточных, молекулярных и биохимических сетях. Исследователи называют это соматической памятью. «Эти механизмы позволяют растениям распознавать повторение предыдущего условия среды и реагировать быстрее при его новом возникновении», — говорит Мартинелли.

Эта соматическая память может передаваться потомству растений через эпигенетику. «Мы выделили ключевые гены, белки и небольшие олигонуклеотиды, которые, как показали предыдущие исследования, играют ключевую роль в памяти об абиотических стрессах: засухе, засолении, холоде, жаре, тяжёлых металлах и атаках патогенов», — отмечает учёный.

В дальнейшем Мартинелли и его коллеги надеются лучше понять, какие именно гены передаются. «Нас особенно интересует расшифровка эпигенетического алфавита — всех модификаций генетического материала, вызванных средой без изменения последовательности ДНК», — говорит он. — «Это особенно важно в условиях быстрого изменения климата, к которому всем живым организмам, включая растения, нужно быстро адаптироваться, чтобы выжить».