У растений есть память! И вот как они её используют

Когда мы говорим о памяти, мы обычно представляем себе мозг, нейроны и воспоминания. Но что, если я скажу вам, что растения, у которых нет ни мозга, ни нервной системы, тоже обладают собственной формой памяти! Да, сложно поверить, но растения действительно обладают памятью и, более того, они передают свой опыт следующим поколениям. Конечно они не запомнят человека, который их поливает. Их память более специфичная и связана с выживанием и адаптацией к разным условиям и воздействиям. Если растение испытывает какой-либо стресс, который влияет на его выживание, оно передаёт этот опыт следующему поколению, чтобы ему было проще с этим справиться.

Фото." width="960" height="480" class="size-full wp-image-442261" title="У растений есть память! И вот как они её используют. Память у растений это своеобразный защитный механизм для них и их потомков. Источник изображения: psihoman.ru."/>

Память у растений это своеобразный защитный механизм для них и их потомков. Источник изображения: psihoman.ru

Как и для чего растения запоминают?

На первый взгляд это звучит как фантастика, но наука доказала: растения действительно запоминают стресс, болезни и даже передают эту информацию потомкам. «Зелёная память» работает благодаря двум важных явлениям.

Иммунный прайминг как прививка от болезней

Если растение впервые сталкивается с вирусом или бактерией, болеет, но выживает, то происходят эпигенетические изменения в его клетках. Именно благодаря им флора помнит о прошлых атаках вредителей и болезнях.

Это явление называется иммунный прайминг. Оно позволяет растениям становиться более устойчивыми к повторному заражению. Очень похоже на то, как у людей работает иммунная память после прививки — только у растений нет антител, а вместо этого используются химические сигналы и изменения в активности генов.

К примеру, если пшеница переболела грибком, её «дети» тоже будут лучше сопротивляться этой болезни. Фермеры даже используют это свойство, чтобы выращивать более устойчивые сорта.

Имунная память у растений это как заметки на полях ДНК. Источник изображения: news.rambler.ru

Ещё один наглядный пример: учёные заразили табак вирусом мозаики, а затем вырастили его потомство. Оказалось, что новые растения были устойчивее к этому вирусу, несмотря на то, что никогда с ним не сталкивались. Их «родители» передали им «инструкции по борьбе» без изменения самой ДНК.

У растений нет специализированных клеток памяти, в отличие от позвоночных, но они способны изменять активность своих генов для адаптации к окружающей среде.

Растения запоминают и передают следующим поколениям информацию о разных перенесённых стрессах: болезнях, атаках вредителей, неблагоприятных условиях, будь то плохая почва, недостаток или переизбыток воды, изменения в температуре или ультрафиолетовое излучение.

Гомологическая рекомбинация: изменение ДНК для выживания

Мутации в некоторых клетках растений, происходящие из-за стресса, могут привести даже к перестановке участков ДНК. Исследователи обнаружили, что перестановки в последовательности ДНК растений, подвергшихся опасным воздействиям, наблюдаются довольно часто. Это явление называется в генетике гомологической рекомбинацией и является защитным механизмом.

Когда растение попадает в экстремальные условия (жара, радиация, яды), его ДНК может повреждаться. Вместо того чтобы просто чинить разрывы, растение иногда «перетасовывает» гены, создавая новые комбинации.
Это как если бы вы собрали пазл, а потом специально поменяли местами несколько фрагментов — вдруг так картинка окажется лучше.

Некоторые из этих случайных изменений делают растение устойчивее к стрессу. И самое удивительное — эта склонность к изменениям может передаваться потомкам.

К удивлению учёных оказалось, что даже если клетки изучавшегося растения не изменялись, у потомства, тем не менее, происходила гомологическая рекомбинация. То есть, выходит, что растения следующего поколения унаследовали только склонность к мутации, которая никак не кодировалась в ДНК.

К примеру, если кукуруза пережила засуху, её семена могут дать растения, которые лучше переносят недостаток воды. Это происходит потому, что стресс активирует гены устойчивости, и они сохраняются в нескольких поколениях.

Гомологическая рекомбинация — перестановка ДНК растения для большей устойчивости к стрессу. Источник изображения: hamachi-soft.ru

Учёные подвергли растение арабидопсис (резуховидка Таля) ультрафиолетовому излучению, и у него участились мутации. Но главное — его потомки тоже чаще мутировали, даже если их не облучали. Получается, растение запомнило стресс и передало потомкам не конкретные мутации, а повышенную изменчивость.

Узнай больше: Во время стресса растения «кричат» ультразвуком.

Как долго помнят растения?

При длительном отсутствии стресса воспоминания растений со временем исчезают, особенно, когда передаются по мужской линии (через пыльцу), по женской линии (через семена) они сохраняются немного дольше.

Возможно, это нужно, чтобы не перегружать потомство ненужной информацией. Например, если растение росло в засухе, но его семена попали в нормальные условия, то нет смысла тратить ресурсы на защиту от засухи.

Будет интересно: Как растения общаются друг с другом без ушей, рта и глаз?

Гомологическая рекомбинация наблюдалась, как минимум, в четырёх следующих поколениях, а иммунный прайминг наблюдался в 5-7 поколениях. Довольно хорошая память для растений, хоть и не вечная.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram и Дзен, делитесь своим мнением в нашем чате. И читайте следующую статью: Почему растения зеленые? Ответ сложнее, чем вы думаете.