Ústav se ve čtvrtek pochlubil závěry, k nimž dospěl společně s kolegy z Jihočeské univerzity a za spolupráce s dalšími pracovišti v Estonsku, Irsku a Španělsku. Výsledky sděluje světu v článku, který zveřejnil prestižní časopis New Phytologist.

Název zmiňující transgenerační vliv na konkurenční interakce v kompetičním prostředí sice asi laikům příliš nenapoví – nicméně hlavní myšlenka je jednoduchá: horší podmínky zlepšují schopnosti další generace. A projeví se to i po konci života.

Chytrý přístup i po smrti

Rostliny, které se o své místo na slunci musely rvát, například v hustém porostu, produkují potomky, kteří jsou v boji o svůj životní prostor úspěšnější, shrnula závěry Mirka Dvořáková z botanického ústavu.

„Takoví jedinci nejen že daleko rychleji klíčí a mají intenzivnější růst kořenů, ale také pomaleji rozkládají odumřelé listy, což ovlivňuje další složky ekosystému,“ upřesnila. S odkazem na strukturální a chemické změny listů, které ovlivňují rozklad – a tedy i koloběh živin.

Poučení pro další generaci

Především vědci zjistili, že i geneticky totožní jedinci se mohou chovat velmi odlišně – díky mezigenerační paměti jsou schopny reagovat na konkrétní podmínky a přizpůsobovat se. Nic jiného jim ostatně ani nezbývá, pokud chtějí uspět, naznačuje za výzkumný tým Vít Latzel z oddělení populační ekologie.

„Rostliny nemají možnost pohybu a nemohou si jednoduše vybrat místo svého pobytu. Jakmile zakoření, musí být schopné udržet si svůj životní prostor. A o ten neustále bojovat,“ konstatoval Latzel. S tím, že vědci těmto mechanismům přežití věnují značnou pozornost – nicméně dosud bylo něco přehlíženo: mezigenerační paměť.

Výzkumný tým objevil, že zkušenost se strádáním třeba v podobě sucha nebo nedostatku světla jsou rostliny schopné předat svým potomkům. Výsledkem epigenetických procesů, mezi něž patří metylace DNA (což lze zjednodušeně vysvětlit jako schopnost organismu „zapínat“ a „vypínat“ konkrétní geny, jež rostlina další generaci předává už v optimálním nastavení) je lepší připravenost na případné nesnáze. Ta zvlášť vynikne ve srovnání se stejnými rostlinami bez této paměti, jejichž rodiče pocházejí z odlišných podmínek a třeba z velké dálky; s úplně jinou zkušeností.

Opakovanými pokusy s pampeliškami vědci z Průhonic zjistili, že rostliny pocházející z hustého porostu sdíleného s jinými rostlinami produkují zdatnější potomstvo. Schopné se rychleji a s větším úspěchem poprat o životní prostor. Že to tak skutečně funguje, potvrdily v rámci experimentu změny chování rostlin po zásahu do genové informace: předané zkušenosti jim bylo možno odebrat.

Unikátní zjištění nejen vybízí k dalšímu vědeckému zkoumání, ale naznačuje i možnosti využití: například pro produkci osiv v zemědělství. Ale třeba také při vytváření modelů dopadů, které mají přinést klimatické změny.

Vliv předané zkušenosti v rámci paměti rostlin

- Experimenty ukázaly schopnost mnohem rychleji klíčit

- Rostliny měly obecně rychlejší vývoj či intenzivnější růst kořenů – a tedy větší předpoklady pro úspěch v boji o svůj životní prostor

- Odumřelé listy zdatnějších potomků se vlivem strukturálních a chemických změn rostlinného těla rozkládají pomaleji, což má vliv na koloběh živin v ekosystému

Zdroj: Botanický ústav AV ČR