Позбавлені мозку, але не пам'яті: як рослини можуть роками пам'ятати деякі події

Рослини, які часто сприймаються як пасивна зелень, насправді мають дивовижну здатність "запам'ятовувати" стресові переживання, підвищуючи свою стійкість до майбутніх подібних випробувань. Це явище, відоме як імунний праймінг, дає змогу рослинам більш ефективно реагувати на загрози, незважаючи на відсутність нервової системи, пише The Conversation.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Минулі дослідження, опубліковані в журналі New Phytologist, з'ясували, що рослини досягають такого незвичного прояву пам'яті за допомогою епігенетичних модифікацій — успадкованих змін в експресії генів, які не змінюють послідовність ДНК. Під впливом стресових факторів, як-от шкідники або екстремальні погодні умови, рослини можуть змінювати структуру метилювання ДНК, що призводить до стану готовності, який дає змогу швидше й сильніше реагувати на подальші впливи.

Цей стан може зберігатися протягом довгого часу і, в деяких випадках, передаватися потомству, забезпечуючи йому перевагу перед аналогічними стресами, пояснює Юрріаан Тон, професор екологічної сигналізації рослин Шеффілдського університету. Однак підтримання такого підвищеного стану пильності обходиться рослинам недешево.

Постійний імунний праймінг може відволікати ресурси від росту та розмноження, змушуючи рослини балансувати на тонкій грані між захистом і розвитком. Цікаво, що тривалість цієї пам'яті може бути різною: якщо одні рослини зберігають її протягом тривалого часу, то інші можуть повернутися до вихідного стану, якщо стресор не буде зустрінутий знову, — цей процес іноді називають "клітинним забуттям".

Крім внутрішніх механізмів, рослини також взаємодіють з навколишнім середовищем для посилення свого захисту. Наприклад, деякі рослини під час нападу виділяють у ґрунт особливі хімічні речовини, що привертають корисних мікробів, які допомагають пригнічувати хвороби, каже Тон. Така "ґрунтова пам'ять" може підвищити стійкість наступних поколінь рослин, що ростуть на тій самій території, демонструючи незвичайні союзи між рослинами та їхнім мікробіомом.

Розуміння цих складних механізмів пам'яті має вирішальне значення, особливо в контексті зміни клімату та глобальної продовольчої безпеки, вважає Тон. Використовуючи природну здатність рослин запам'ятовувати і реагувати на стрес, вчені прагнуть створити більш стійкі культури, знижуючи залежність від хімічних втручань і сприяючи розвитку сталого сільського господарства.

Ці знання не тільки змінюють наукове уявлення про можливості рослин, а й відкривають перспективні шляхи для підвищення ефективності сільськогосподарських культур у постійно мінливих і, найчастіше погіршуваних, умовах на планеті.

Раніше Фокус писав про схрещування генів свині з бобами. Змінивши ДНК соєвих бобів для виробництва свинячого білка, компанія виробила продукт, багатий, фактично справжнім, свинячим білком, який стирає межі між рослиною і м'ясом.

Також Фокус писав про те, що лаванда може лікувати екзему. У новому дослідженні вчені виявили одночасні захисні та заспокійливі ефекти лаванди на шкіру, уражену екземою. Це відкриття робить рослину одним із найдоступніших і найуніверсальніших засобів боротьби з хворобою.