Φως, νερό και θρεπτικά συστατικά. Αυτά είναι τα βασικά συστατικά για την ανάπτυξη ενός φυτού. Στην περίπτωση που κάποιο από αυτά λείψει, όπως το νερό σε περίοδο ξηρασίας, τότε η ανάπτυξη του φυτού θα σταματήσει. Με το πέρας του διαστήματος αυτού, αναμένεται το φυτό να εστιάσει στην ανάπτυξη του για να επανέλθει. Μπορεί αυτό να ακούγεται λογικό, ωστόσο, σύμφωνα με επιστήμονες από το Ινστιτούτο Σαλκ στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνια δεν ισχύει.
Όπως αναφέρουν ερευνητές στην έκθεσή τους που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications, οι οργανισμοί αναπόφευκτα βιώνουν στρες, αλλά έπειτα από ένα τέτοιο επεισόδιο, προτεραιότητα των φυτών είναι η ανοσία κι όχι η ανάπτυξη.
Οι βιολόγοι του Ινστιτούτου Σαλκ χρησιμοποίησαν προηγμένες τεχνικές για να μελετήσουν πώς ένα μικρό, ανθοφόρο φυτό (Arabidopsis thaliana) ανακάμπτει έπειτα από ξηρασία και διαπίστωσαν ότι εστιάζει στην ανοσία, καθώς ενεργοποιούνται γονίδια που ενισχύουν το ανοσοποιητικό σύστημα γρήγορα σε όλα τα φύλλα του.
Αυτή η ανοσολογική απόκριση καταγράφηκε και σε είδη ντομάτας, υποδηλώνοντας ότι η ιεράρχηση της ανοσίας διατηρείται εξελικτικά και πιθανότατα παρατηρείται και σε άλλες σημαντικές καλλιέργειες.
Σύμφωνα με την έκθεση, οι ειδικοί παρατήρησαν την ανάκαμψη φύλλων από φυτά Arabidopsis που βίωναν συνθήκες ξηρασίας, αφού τοποθετήθηκαν στο νερό. Ανέλυσαν τις αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση ξεκινώντας από τα 15 λεπτά, μέχρι να φτάσουν τα 260 λεπτά. Στο πρώτο στάδιο της μελέτης, στα μόλις 15 λεπτά από την διοχέτευση νερού, η ομάδα παρακολούθησε τα αδρανή γονίδια να ζωντανεύουν. Τα πρότυπα έκφρασης μεταβλήθηκαν σημαντικά σε πολλά κύτταρα φύλλων, ενεργοποιώντας γονίδιο-γονίδιο μέχρι να ενεργοποιηθούν χιλιάδες νέα γονίδια. Αυτά πυροδότησαν μια ανοσολογική απόκριση που οι ερευνητές ονομάζουν «Ανοσία που προκαλείται από την ανάρρωση από την ξηρασία» (DRII) και προστάτευσε το φυτό από παθογόνα.
Μετά την αναπάντεχη ανάκαμψη, οι ερευνητές θέλησαν να διαπιστώσουν αν συμβαίνει το ίδιο και στα φυτά ντομάτας. Πράγματι, οι τύποι που μελετήθηκαν εμφάνισαν DRII που αύξησε την ανοχή τους σε παθογόνα. Εικάζεται ότι η συμπεριφορά αυτή μπορεί να είναι κοινή σε πολλά άλλα είδη φυτών και επομένως μπορεί να αξιοποιηθεί στις καλλιέργειες.
«Η ξηρασία αποτελεί μια σημαντική πρόκληση για τα φυτά, αλλά αυτό που είναι λιγότερο κατανοητό είναι το πώς ανακάμπτουν μόλις επιστρέψει το νερό», είπε ο επικεφαλής συγγραφέας, Τζόζεφ Έκερ, καθηγητής, Πρόεδρος Γενετικής του Διεθνούς Συμβουλίου Σαλκ.
«Διαπιστώσαμε ότι, αντί να επιταχύνει την ανάπτυξη για να αντισταθμίσει τον χαμένο χρόνο, η Arabidopsis ενεργοποιεί γρήγορα μια συντονισμένη ανοσολογική απόκριση. Αυτή η ανακάλυψη αναδεικνύει την ανάκαμψη ως ένα κρίσιμο παράθυρο γενετικού επαναπρογραμματισμού και υποδεικνύει νέες στρατηγικές για τη μηχανική των καλλιεργειών που μπορούν να ανακάμψουν πιο αποτελεσματικά μετά από περιβαλλοντικό στρες», πρόσθεσε.
Τα ευρήματα, σύμφωνα με τον ειδικό, αποκαλύπτουν ότι η ανάκαμψη από την ξηρασία δεν είναι μια παθητική διαδικασία, αλλά ένας εξαιρετικά δυναμικός επαναπρογραμματισμός του ανοσοποιητικού συστήματος του φυτού.
Διαβάστε ακόμη
Μεγάλο πακέτο μέτρων στη ΔΕΘ για οικογένειες, ένστολους και συνταξιούχους
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο Θέμα