Plantele nu au creier, dar pot reține amintiri despre stres. Această abilitate fascinantă le ajută să se apere împotriva dăunătorilor și bolilor și ar putea juca un rol crucial în adaptarea culturilor agricole la schimbările climatice.
Cum funcționează memoria plantelor?
Plantele au evoluat de-a lungul a 500 de milioane de ani pentru a supraviețui în medii ostile. Spre deosebire de oameni și alte vertebrate, care își formează imunitatea prin celule specializate (B și T), plantele nu au un sistem imunitar mobil. În schimb, ele folosesc mecanisme epigenetice pentru a stoca informații despre atacurile anterioare și pentru a activa mecanismele de apărare mai rapid în cazul unei amenințări viitoare.
Acest fenomen, numit „priming imunologic”, este asemănător cu modul în care vaccinurile ajută oamenii să devină mai rezistenți la boli, dar fără a implica modificări genetice permanente.
Memoria epigenetică a plantelor
Pe parcursul ultimilor 10-15 ani, cercetătorii au descoperit că expunerea repetată la stres, precum atacurile dăunătorilor sau ale patogenilor, poate cauza modificări epigenetice de lungă durată în ADN-ul plantelor, fără a altera secvența genetică. Aceste modificări mențin planta într-o stare de apărare permanentă.
Priming-ul imunologic a fost observat la mai multe specii, de la plante cu viață scurtă, cum ar fi Arabidopsis thaliana (care trăiește doar câteva săptămâni), până la arbori longevivi precum molidul norvegian, care poate trăi până la 400 de ani.
Cu toate acestea, această memorie nu este permanentă. Deoarece activarea sistemului de apărare necesită resurse energetice mari, plantele reduc această stare de alertă în timp, în absența stresului. Totuși, în cazurile de stres sever, memoria poate dura o viață întreagă și chiar poate fi transmisă generațiilor următoare.
Rolul genelor „săritoare” în memoria plantelor
Plantele își ajustează constant activitatea genelor pentru a se adapta la mediu. Aceste modificări epigenetice afectează adesea transpozonii sau „genele săritoare”—fragmente de ADN care pot schimba poziția în genom.
În condiții normale, transpozonii sunt inactivi, deoarece pot provoca mutații. Însă, în condiții de stres, aceștia pot fi reactivați parțial, determinând stabilizarea memoriei plantelor. Această reactivare permite activarea mai rapidă a genelor de apărare atunci când planta este expusă din nou unui atac.
Solul – un rezervor de memorie
Plantele nu se bazează doar pe memoria epigenetică internă, ci și pe mediu pentru a-și stoca informațiile despre stres. Când sunt atacate, ele eliberează substanțe chimice prin rădăcini, atrăgând microorganisme benefice care le ajută să combată bolile.
Dacă această „amprentă chimică” este suficient de puternică, poate crea o „moștenire a solului”, benefică generațiilor viitoare de plante. În culturile de porumb, de exemplu, cercetătorii au identificat metaboliți secundari care ajută plantele să-și formeze această memorie externă, iar unele gene responsabile de acest mecanism sunt reglate prin modificări epigenetice.
Aceste descoperiri sugerează că memoria internă și cea externă a plantelor sunt interconectate, oferindu-le un avantaj adaptativ important.
Implicații pentru agricultură și securitatea alimentară
Înțelegerea modului în care plantele își „amintesc” stresul ar putea revoluționa protecția culturilor agricole. Exploatarea acestei capacități naturale de apărare ar putea reduce dependența de pesticide, permițând dezvoltarea unor culturi mai rezistente la schimbările climatice și la boli.
Pe măsură ce planeta se confruntă cu schimbările climatice și creșterea cererii de alimente, această cercetare ar putea deschide noi căi pentru o agricultură mai sustenabilă și mai puțin dependentă de substanțele chimice dăunătoare.
Comentariul va fi postat dupa aprobare