בעלי חיים יכולים להסתגל במהירות כדי לשרוד בתנאים סביבתיים שליליים. הולכות ומתגברות העדויות המראות שגם צמחים יכולים. פרסום מאמר בכתב העת מגמות במדעי הצמח ב-17 בנובמבר מפרט כיצד צמחים מסתגלים במהירות להשפעות השליליות של שינויי האקלים, וכיצד הם מעבירים את ההתאמות הללו לצאצאיהם.
"יום אחד, חשבתי איך סגנון החיים והחוויה של אדם יכולים להשפיע על הגמטות שלו ומשדרים סימנים מולקולריים של חייו לתוך ילדיו", אומר פדריקו מרטינלי, א. גנטיקאי צמחי באוניברסיטת פירנצה. "מיד חשבתי על זה אפילו יותר סימנים אפיגנטיים חייב להיות משודר פנימה צמחים, בהיותו שצמחים הם אורגניזמים יושבים אשר נתונים ללחצים סביבתיים רבים יותר מאשר בעלי חיים במהלך חייהם."
צמחים מתמודדים עם גורמי לחץ סביבתיים יותר מאי פעם. לדוגמה, שינוי האקלים עושה את החורף קצר יותר ופחות חמור במקומות רבים, והצמחים מגיבים. "צמחים רבים דורשים תקופה מינימלית של קור כדי להגדיר את השעון הסביבתי שלהם כדי להגדיר את זמן הפריחה שלהם", אומר מרטינלי. "ככל שהעונות הקרות מתקצרות, הצמחים הסתגלו לדרוש פחות תקופת קור כדי לעכב את הפריחה. מנגנונים אלו מאפשרים לצמחים להימנע מפריחה בתקופות שבהן יש להם פחות סיכויים להתרבות".
כי לצמחים אין רשתות עצביות, הזיכרון שלהם מבוסס כולו על רשתות סלולריות, מולקולריות וביוכימיות. רשתות אלו מהוות את מה שהחוקרים מכנים זיכרון סומטי. "מנגנונים אלה מאפשרים לצמחים לזהות התרחשות של מצב סביבתי קודם ולהגיב מהר יותר בנוכחות אותו מצב תוצאתי", אומר מרטינלי.
לאחר מכן ניתן להעביר זיכרונות סומטיים אלה לצאצאים של הצמחים באמצעות אפיגנטיקה. "הדגשנו גנים מרכזיים, חלבונים ואוליגונוקלאוטידים קטנים, שמחקרים קודמים הראו שהם ממלאים תפקיד מפתח בזיכרון של מתחים אביוטיים כמו בצורת, מליחות, קור, חום ומתכות כבדות ופתוגנים", אומר מרטינלי.
"במאמר חוות דעת זה, אנו מספקים מספר דוגמאות המדגימות את קיומם של מנגנונים מולקולריים המווסתים את זיכרון הצמח ל לחצים סביבתיים ומשפיעה על הסתגלות הצאצאים ללחצים אלו".
בהמשך, מרטינלי ועמיתיו מקווים להבין עוד יותר על הגנים המועברים. "אנחנו מעוניינים במיוחד בפענוח האלפבית האפיגנטי העומד בבסיס כל השינויים של החומר הגנטי הנגרם על ידי הסביבה, ללא שינויים ברצף ה-DNA", הוא אומר.
"זה חשוב במיוחד כשאנחנו לוקחים בחשבון את שינוי האקלים המהיר שאנו רואים היום שכל אחד יצור חי, כולל צמחים, צריכים להסתגל במהירות כדי לשרוד."