Skąd rośliny wiedzą, że zima się skończyła? Mają niezwykły dar

W kontekście pamięci często rozmawia się na temat zwierząt czy ptaków. Wspominaliśmy o tym, że najnowsze badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Cambridge dowodzi, że sikory modre i bogatki przypominają sobie, co jadły w przeszłości, oraz gdzie i kiedy znalazły jedzenie. To badanie sugeruje, że dokarmianie ptaków przez ludzi może przyczyniać się do ewolucji pamięci. Jak okazuje się rośliny też mają „pamięć”.

Powstał mikroskop nowej generacji

Do badań nad pamięcią u roślin badacze z Uniwersytetu Yorku stworzyli technikę o nazwie SlimVar, która działa jak ultraczuła kamera w mikroskopijnym świecie. Potrafi ona śledzić pojedyncze cząsteczki poruszające się na głębokość do 30 mikrometrów w korzeniach roślin – znacznie głębiej niż tradycyjne mikroskopy, gdzie światło zazwyczaj ulega zbytniemu rozproszeniu, aby utworzyć wyraźny obraz.

Dzięki dostosowaniu kąta padania światła i wykorzystaniu zaawansowanego przetwarzania komputerowego, nowa technika jest w stanie pokonać „rozmycie” oraz ukazać ruchy poszczególnych cząsteczek w czasie rzeczywistym.

Naukowcy stworzyli mikroskop nowej generacji do badań nad roślinami123RF/PICSEL

Pamięć roślin zaklęta w molekułach

Jak można przeczytać na łamach Nature Communications o tym, kiedy kończy się zima, a kiedy jest zimno, rośliny pamiętają już na poziomie molekularnym.

Wykorzystując tę technikę, obserwowaliśmy dwa białka, VIN3 i VRN5, które pomagają roślinom wyłączyć gen blokujący kwitnienie. W niskich temperaturach białka te gromadzą się w maleńkie skupiska wewnątrz jądra komórkowego roślin

powiedział prof. Mark Leake z Wydziału Biologii i Szkoły Fizyki, Inżynierii i Technologii Uniwersytetu York.

Co ciekawe – skupiska te podwoiły swoją wielkość podczas zimna. Część z nich powstało wokół genu powiązanego z kwitnieniem, a wiele pozostało na swoim miejscu, nawet po ponownym ogrzaniu rośliny. Naukowcy wierzą, że te długotrwałe skupiska działają jak miniaturowe „centra pamięci”, które pomagają roślinie zapamiętać, że jest koniec zimy i nadszedł czas na rozpoczęcie kwitnienia.

Niniejsze badania z użyciem zaawansowanej technologii rzuca jaśniejszy obraz, w jaki sposób rośliny wykorzystują epigenetykę – naturalne, odwracalne zmiany wpływające na aktywność genów – do wykrywania otoczenia i reagowania na nie. Mikroskop SlimVar może otworzyć też drzwi do badań nad tym, jak rośliny reagują na stres, rosną i adaptują się do zmieniających się warunków klimatycznych.