Ανακαλύφθηκε "γενετικός διακόπτης" στα λουλούδια

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ένα γενετικό «διακόπτη» που ενεργοποιείται την άνοιξη, μόλις αρχίζει να ανεβαίνει η θερμοκρασία στο περιβάλλον και κάνει έτσι τα λουλούδια να ανθίζουν στην ώρα τους. Όπως ανακαλύφθηκε, ένα και μόνο γονίδιο ενεργοποιεί τη διαδικασία της ανθοφορίας, μόλις επιτευχθεί ένα συγκεκριμένο «κατώφλι» θερμοκρασίας.

Οι ερευνητές του βρετανικού Κέντρου Innes και των πανεπιστημίων της Οξφόρδης και του Κέμπριτζ, με επικεφαλής τον Φίλιπ Γουίγκι, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό «Nature», σύμφωνα με το BBC, πιστεύουν ότι η ανακάλυψη θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για τη βελτίωση της ανθεκτικότητας των καλλιεργούμενων φυτών λόγω της κλιματικής αλλαγής και της αναμενόμενης περαιτέρω ανόδου της θερμοκρασίας.

Οι επιστήμονες, εδώ και εκατοντάδες χρόνια, γνωρίζουν ότι όταν αρχίζει να ζεσταίνει ο καιρός μετά το χειμώνα, τα φυτά βγάζουν άνθη. Το ερώτημα μέχρι σήμερα ήταν πώς ακριβώς καταφέρνουν να ελέγχουν την ανθοφορία τους με τόση ακρίβεια. Σύμφωνα με τους ερευνητές, δύο είναι οι μηχανισμοί που χρησιμοποιούν τα φυτά για να «καταλαβαίνουν» τον ερχομό της άνοιξης: η μέτρηση της διάρκειας της μέρας (όταν μεγαλώνει, έρχεται η άνοιξη) και οι αλλαγές στην θερμοκρασία. Το δεύτερο επιτυγχάνεται μέσω του διακόπτη-γονιδίου, με την ονομασία PIF4, το οποίο επιτρέπει στα φυτά να αναγνωρίζουν πότε η θερμοκρασία ανέβηκε στο σημείο που πρέπει να βγάλουν άνθη. 

Το εν λόγω γονίδιο ενεργοποιείται μόνο όταν η θερμοκρασία ανέβει. Αν πέσει η θερμοκρασία γύρω από το φυτό, τότε το γονίδιο απενεργοποιείται. Τα φυτά χρησιμοποιούν ένα συνδυασμό των δύο μηχανισμών (μέτρηση μέρας και γονιδιακή «αφύπνιση»), που είναι διαφορετικός από είδος σε είδος, προκειμένου να ενεργοποιήσουν ένα ανθογόνο μόριο (florigen). 

Μερικά φυτά ανθίζουν πάντα την ίδια εποχή κάθε άνοιξη, ενώ άλλα ανθίζουν νωρίτερα, αν έχει πιάσει πρόωρη ζέστη. Στη δεύτερη περίπτωση, τον πρώτο λόγο έχει το ενεργό γονίδιο PIF4 που «διαβάζει» την πρόωρη άνοδο της θερμοκρασίας και μεταφέρει στα άλλα γονίδια του φυτού το σήμα της ανθοφορίας. Τα εν λόγω φυτά που ανθίζουν με βάση κυρίως τον γενετικό-θερμοκρασιακό «διακόπτη» τους, φαίνεται πως έχουν σημαντικό εξελικτικό-ανταγωνιστικό πλεονέκτημα σε σχέση με τα υπόλοιπα φυτά. 

Τα τελευταία 100 χρόνια, τα φυτά που έχουν δώσει προτεραιότητα στον μηχανισμό της μέτρησης της διάρκειας της μέρας, υστερούν και έχουν συχνά εξαφανιστεί από διάφορες περιοχές. Γι' αυτό, σήμερα είναι πιο κοινά στη φύση όσα αξιοποιούν πρωτίστως το γονίδιο-θερμόμετρο. Οι μελέτες έχουν δείξει ότι γενικότερα τα φυτά, με το πέρασμα του χρόνου, ανθίζουν και παράγουν φρούτα πιο νωρίς από ό,τι στο παρελθόν, γεγονός που συνδέεται με την κλιματική αλλαγή που ανεβάζει τη θερμοκρασία. Για κάθε εκτιμώμενη άνοδο κατά 1 βαθμό Κελσίου της μέσης θερμοκρασίας της Γης, υπολογίζεται ότι θα μειώνονται κατά 10% περίπου οι αποδόσεις των γεωργικών καλλιεργειών. Η γενετική όμως «χειραγώγηση» των φυτών στο μέλλον ίσως αντισταθμίσει αυτή την αρνητική εξέλιξη.