Деревья передают свой жизненный опыт по наследству

Нынешнее глобальное потепление происходит слишком быстро, чтобы долгоживущие организмы могли генетически адаптироваться к новым реалиям жизни в рамках эволюции. Это процесс, который требует многих поколений. Но, к счастью, деревья, как и все растения, могут гибко реагировать на окружающую среду. К примеру, во время засухи они образуют более мощную корневую систему и помнят о пережитом стрессе всю оставшуюся жизнь. Бытовало мнение, что эти конкретные экологические адаптации не наследуются.

И только в последние годы с появлением тонких технологий и инструментов выяснилось, что это не так. Деревья передают индивидуальный «жизненный опыт» от поколения к поколению через небольшие молекулы, известные как метильные группы. Точнее речь идет о процессе изменения генетического кода, известном как метилирование. В его процессе к цитозину (компонент ДНК) присоединяется метильная группа. В итоге получается нечто похожее на тренировку генома.

Учёные из WSL опирались не только на молекулярные исследования, но и подтвердили свои умозаключения продолжительным экспериментом. В течение 10 лет они поливали отдельные участки особенно засушливых сосновых массивов в кантоне Вале. Далее собирался урожай сосновых шишек, как с обычных участков, так и обильно орошаемых.

Выращенные из этих шишек молодые деревья приспосабливались к внешним условиям абсолютно по-разному. К засухе хорошо приспосабливались те, родители которых все время росли в условиях постоянного дефицита влаги: они быстрее наращивали корневую систему. Во влажных же условиях, с обилием осадков, лучше росли саженцы, предыдущее поколение которых не испытывало нехватки воды, не пережило стресс от засухи.

Это стало первым доказательством того, что деревья-родители передают потомкам экологическую информацию об окружающей среде, «настраивая» их на будущее. Удивительное открытие: оказывается, что с самого начала своего существования молодое растение подготовлено к возможным жизненным климатическим ситуациям. Тем не менее, потенциал адаптации имеет свои временные пределы. В экстремально жаркое и засушливое лето 2018 года многие молодые растения в Вале засохли, независимо от того, в каких условиях жили их родители. Таким образом, если глобальное потепление климата будет происходить быстро, то процесс метилирования не спасет сосновые леса Вале от гибели.