Jak różnorodność genetyczna sprzyja przetrwaniu roślin w zmieniającym się klimacie Zmiany klimatu oddziałują na świat jako całość, niemniej to jak sprawnie organizmy na Ziemi adaptują się do tych zmian może okazać się czynnikiem determinującym, czy sprostają wyzwaniu przetrwania. W toku nowych badań naukowcy z Austrii i USA stwierdzili, że genetyka może odeg... Zmiany klimatu oddziałują na świat jako całość, niemniej to jak sprawnie organizmy na Ziemi adaptują się do tych zmian może okazać się czynnikiem determinującym, czy sprostają wyzwaniu przetrwania. W toku nowych badań naukowcy z Austrii i USA stwierdzili, że genetyka może odegrać decydującą rolę w tym, jak Arabidopsis thaliana zareaguje na wspomniane zmiany. Badania, których wyniki zaprezentowano w czasopiśmie Science, mogą pomóc w odkryciu podstawy molekularnej zdolności adaptacji do zmian klimatu również innych roślin. W porównaniu do zwierząt, kiedy pojawiają się zmiany klimatu rośliny znajdują się w gorszej sytuacji, gdyż nie mogą się przemieszczać. Niemniej naukowcy pracujący pod kierunkiem Uniwersytetu Browna w USA zaobserwowali, że nie są one całkowicie pozbawione własnych środków obronnych, które mogą im zapewnić bodziec potrzebny do przetrwania. Na podstawie analizy pospolitej rośliny europejskiej, A. thaliana, naukowcy zidentyfikowali sygnaturę genetyczną, która wpływa na przystosowanie rośliny (tj. na zdolność do przetrwania i reprodukcji) w różnych klimatach. Garnitur genów przekazywany Arabidopsis znajduje się pod wpływem klimatu, co skutecznie determinuje sposób, w jaki roślina optymalizuje swoje zdolności przetrwania i reprodukcji. Zdaniem naukowców zestaw genów określający przystosowanie różni się w zależności od warunków klimatycznych w regionie występowania rośliny: zimno, ciepło, sucho, mokro i inne. "To pierwsze badania, które pokazują ewolucyjną adaptację Arabidopsis thaliana na dużą skalę geograficzną i wiążą to z podstawami molekularnymi" - zauważa współautorka Johanna Schmitt, kierowniczka Environmental Change Initiative Uniwersytetu Browna. "Klimat jest czynnikiem selektywnym." "Nadal istnieje ewolucyjna elastyczność, która pomaga roślinom obrać taki czy inny kierunek" - wyjaśnia autor naczelny, Alexandre Fournier-Level, doktor z Uniwersytetu Browna. "To daje nam dobre widoki na zaobserwowanie adaptacji." Wypowiadając się na temat wyników badań, dr Amity Wilczek z Deep Springs College w USA, współautorka raportu, stwierdziła: "To było naprawdę potężne przedsięwzięcie, wytropienie ponad 75.000 roślin w terenie, od okolic koła podbiegunowego po wybrzeże śródziemnomorskie. Arabidopsis to roślina jednoroczna, dzięki czemu mogliśmy zmierzyć przetrwanie w pełnym cyklu życia w ciągu jednego roku. Zebraliśmy rośliny z różnorodnych klimatów rodzimych i hodowaliśmy niektóre z nich w naszych czterech znacznie od siebie oddalonych, europejskich stanowiskach ogrodowych. Wysłaliśmy nasze rośliny z powrotem do Uniwersytetu Browna, gdzie rozpoczęła się żmudna praca liczenia owoców na roślinach. Ostatecznie byliśmy w stanie zebrać bardzo obszerny i wyczerpujący zbiór danych, który przyniósł nam nową wiedzę na temat tego, czego potrzebują rośliny, aby radzić sobie w przyrodzie w dosyć zróżnicowanych warunkach klimatycznych." Zidentyfikowanie mechanizmów molekularnych, które być może zapewniają Arabidopsis elastyczność genetyczną potrzebną do sprostania wyzwaniom klimatycznym pomogłoby wyjaśnić, w jaki sposób klimat jest w stanie uruchamiać przebudowę profili genetycznych u innych roślin. Wkład w badania wnieśli również eksperci z Instytutu im. Gregora Mendela przy Austriackiej Akademii Nauk.Więcej informacji: Science: http://www.sciencemag.org/ Instytut im. Gregora Mendela: http://www.gmi.oeaw.ac.at/ Uniwersytet Browna: http://www.brown.edu/ Kraje Austria, Stany Zjednoczone
