Τα ζώα μπορούν να προσαρμοστούν γρήγορα για να επιβιώσουν σε αντίξοες περιβαλλοντικές συνθήκες. Πληθαίνουν τα στοιχεία που δείχνουν ότι τα φυτά μπορούν επίσης. Δημοσίευση χαρτιού στο περιοδικό Τάσεις στην Επιστήμη των Φυτών στις 17 Νοεμβρίου περιγράφει λεπτομερώς πώς τα φυτά προσαρμόζονται γρήγορα στις δυσμενείς επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής και πώς μεταδίδουν αυτές τις προσαρμογές στους απογόνους τους.
«Μια μέρα, σκέφτηκα πώς ο τρόπος ζωής και η εμπειρία ενός ατόμου μπορεί να επηρεάσει τους γαμέτες του/της μεταδίδοντας μοριακά σημάδια της ζωής του στα παιδιά του», λέει ο Federico Martinelli, ένας γενετιστής φυτών στο Πανεπιστήμιο της Φλωρεντίας. «Αμέσως το σκέφτηκα ακόμα περισσότερο επιγενετικά σημάδια πρέπει να μεταδοθεί σε φυτά, δεδομένου ότι τα φυτά είναι άμισχοι οργανισμοί που υπόκεινται σε πολύ περισσότερες περιβαλλοντικές πιέσεις από τα ζώα κατά τη διάρκεια της ζωής τους».
Τα φυτά αντιμετωπίζουν περισσότερους περιβαλλοντικούς στρεσογόνους παράγοντες από ποτέ. Για παράδειγμα, της κλιματικής αλλαγής κάνει τους χειμώνες πιο σύντομους και λιγότερο αυστηρούς σε πολλές τοποθεσίες, και τα φυτά ανταποκρίνονται. «Πολλά φυτά απαιτούν μια ελάχιστη περίοδο κρύου για να ρυθμίσουν το περιβαλλοντικό ρολόι τους για να καθορίσουν τον χρόνο ανθοφορίας τους», λέει ο Martinelli. «Καθώς οι κρύες εποχές συντομεύονται, τα φυτά έχουν προσαρμοστεί ώστε να απαιτούν λιγότερη περίοδο κρύου για να καθυστερήσουν την ανθοφορία. Αυτοί οι μηχανισμοί επιτρέπουν στα φυτά να αποφεύγουν την ανθοφορία σε περιόδους όπου έχουν λιγότερες πιθανότητες να αναπαραχθούν».
Γιατί τα φυτά δεν έχουν νευρωνικά δίκτυα, η μνήμη τους βασίζεται εξ ολοκλήρου σε κυτταρικά, μοριακά και βιοχημικά δίκτυα. Αυτά τα δίκτυα αποτελούν αυτό που οι ερευνητές ονομάζουν σωματική μνήμη. «Αυτοί οι μηχανισμοί επιτρέπουν στα φυτά να αναγνωρίζουν την εμφάνιση μιας προηγούμενης περιβαλλοντικής συνθήκης και να αντιδρούν πιο γρήγορα παρουσία της ίδιας επακόλουθης συνθήκης», λέει ο Martinelli.
Αυτές οι σωματικές μνήμες μπορούν στη συνέχεια να περάσουν στους απογόνους των φυτών μέσω της επιγενετικής. «Έχουμε επισημάνει βασικά γονίδια, πρωτεΐνες και μικρά ολιγονουκλεοτίδια, τα οποία προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι παίζουν βασικό ρόλο στη μνήμη αβιοτικών στρες όπως η ξηρασία, η αλατότητα, το κρύο, η ζέστη και τα βαρέα μέταλλα και οι επιθέσεις παθογόνων», λέει ο Martinelli.
«Σε αυτό το άρθρο γνώμης με κριτές, παρέχουμε πολλά παραδείγματα που καταδεικνύουν την ύπαρξη μοριακών μηχανισμών που ρυθμίζουν τη μνήμη των φυτών περιβαλλοντικές πιέσεις και επηρεάζει την προσαρμογή των απογόνων σε αυτά τα στρες».
Στο μέλλον, ο Martinelli και οι συνεργάτες του ελπίζουν να καταλάβουν ακόμη περισσότερα για τα γονίδια που μεταβιβάζονται. «Μας ενδιαφέρει ιδιαίτερα να αποκωδικοποιήσουμε το επιγενετικό αλφάβητο που βασίζεται σε όλες τις τροποποιήσεις του γενετικού υλικού που προκαλούνται από το περιβάλλον, χωρίς αλλαγές στην αλληλουχία του DNA», λέει.
«Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό όταν αναλογιστούμε την ταχεία κλιματική αλλαγή που παρατηρούμε σήμερα ότι κάθε ζωντανός οργανισμός, συμπεριλαμβανομένων των φυτών, πρέπει να προσαρμοστούν γρήγορα για να επιβιώσουν».