Пластичность растений помогает им адаптироваться к изменению климата

Исследование, опубликованное в Trends in Plant Science, обобщает молекулярные и генетические механизмы растений. Этот обзор важен для экологов, физиологов и молекулярных биологов, поскольку охватывает ключевые аспекты для прогнозирования реакции растений на глобальные изменения.

Результаты показывают, что растения в природных и сельскохозяйственных системах обладают «способностью адаптироваться к изменяющейся среде без необходимости эволюционных изменений, которые всегда происходят в течение нескольких поколений», — объясняет Фернандо Вальядарес, один из авторов работы, исследователь Национального музея естественных наук (CSIC).

Все виды растений демонстрируют ту или иную степень пластичности. «Различные исследования показывают, что виды из более неоднородных и изменчивых сред обладают большей степенью пластичности. Например, растения из таких сред имеют высокую пластичность корней, чтобы лучше использовать плодородные и влажные участки и избегать бесплодных и сухих», — уточняет Вальядарес.

Пигментация растений, длина корней, масса листьев и эффективность использования воды — одни из ключевых показателей для изучения фенотипической пластичности растительных организмов.

«Различия в пластичности и её механизмах позволяют нам лучше понять, почему различные виды растений растут там, где они растут. Это позволит спрогнозировать их наиболее вероятные ареалы в сценариях изменения климата», — говорит исследователь.

Меньше продуктивности, больше выживаемости

Преимущества изменения растениями своей структуры и функций в ответ на изменения окружающей среды «могут привести к селекции — в случае сельскохозяйственных культур — более пластичных сортов, которые не обязательно будут самыми продуктивными или иметь наиболее легко предсказуемую продуктивность», — подчёркивает учёный.

По словам Вальядареса, следующий шаг — «понять механизмы, лежащие в основе пластичности, такие как эпигенетика — негенетические факторы, определяющие развитие организма — и как это влияет на биологическую эффективность диких видов или на долгосрочную урожайность сельскохозяйственных видов».