Disa bimë mund të mbijetojnë me muaj pa ujë, vetëm për t'u gjelbëruar përsëri pas një shiu të shkurtër. Një studim i fundit nga Universitetet e Bonit dhe Miçiganit tregon se kjo nuk është për shkak të një "gjeni mrekullibërës". Përkundrazi, kjo aftësi është pasojë e një rrjeti të tërë gjenesh, pothuajse të gjitha janë të pranishme edhe në varietete më të cenueshme. Rezultatet tashmë janë shfaqur në internet në Gazeta e bimëve.
Në studimin e tyre, studiuesit hodhën një vështrim nga afër të një specie që është studiuar prej kohësh në Universitetin e Bonit - bimën e ringjalljes Craterostigma plantagineum. Me të drejtë mban emrin e tij: Në kohë thatësire, dikush mund të mendojë se ka vdekur. Por edhe pas muajsh thatësire mjafton pak ujë për ta ringjallur. "Në institutin tonë, ne kemi studiuar se si bima e bën këtë për shumë vite," shpjegon Prof. Dr. Dorothea Bartels nga Instituti i Fiziologjisë Molekulare dhe Bioteknologjisë së Bimëve (IMBIO) në Universitetin e Bonit.
Interesat e saj përfshijnë Gjenet që janë përgjegjëse për tolerancën ndaj thatësirës. U bë gjithnjë e më e qartë se kjo aftësi nuk është rezultat i një "gjeni të vetëm mrekullibërës". Në vend të kësaj, përfshihen shumë gjene, shumica e të cilave gjenden gjithashtu në specie që nuk përballen aq mirë me thatësirën.
Bima ka tetë kopje të secilit kromozom
Në studimin aktual, ekipi i Bartel, së bashku me studiues nga Universiteti i Miçiganit (SHBA), analizuan gjenomin e plotë të Craterostigma plantagineum. Dhe kjo është ndërtuar mjaft komplekse: Ndërsa shumica e kafshëve kanë dy kopje të secilit kromozom - një nga nëna, një nga babai - Craterostigma ka tetë. Një gjenom i tillë "tetëfish" quhet gjithashtu oktoploid. Ne njerëzit, në të kundërt, jemi diploid.
“Një shumëzim i tillë i informacionit gjenetik mund të vërehet në shumë bimët që kanë evoluar nën kushte ekstreme”, thotë Bartels. Por pse është kështu? Një arsye e mundshme: Nëse një gjen është i pranishëm në tetë kopje në vend të dy, ai në parim mund të lexohet katër herë më shpejt. Prandaj, një gjenom oktoploid mund të mundësojë që sasi të mëdha të proteinave të nevojshme të prodhohen shumë shpejt. Kjo aftësi gjithashtu duket të jetë e rëndësishme për zhvillimin e toleranca ndaj thatësirës.
Në Craterostigma, disa gjene që lidhen me tolerancë më të madhe ndaj thatësirës përsëriten edhe më tej. Këto përfshijnë të ashtuquajturat ELIP - akronimi qëndron për "proteinat e hershme të induktueshme nga drita", pasi ato ndizen me shpejtësi nga drita dhe mbrojnë kundër stresit oksidativ. Ato gjenden në një numër të madh kopjesh në të gjitha speciet tolerante ndaj thatësirës.
"Craterostigma ka afërsisht 200-ELIP gjene që janë pothuajse identike dhe janë të vendosura në grupime të mëdha prej dhjetë ose njëzet kopjesh në kromozome të ndryshme," shpjegon Bartels. Prandaj, bimët tolerante ndaj thatësirës supozohet se mund të përdorin një rrjet të gjerë gjenesh që ato mund t'i rregullojnë shpejt në rast thatësire.
Speciet e ndjeshme ndaj thatësirës zakonisht kanë të njëjtat gjene - megjithëse në numër më të ulët të kopjeve. Kjo gjithashtu nuk është për t'u habitur: farat dhe poleni i shumicës së bimëve shpesh janë ende në gjendje të mbijnë pas periudhave të gjata pa ujë. Pra, ata kanë edhe një program gjenetik për t'u mbrojtur nga thatësira. "Megjithatë, ky program normalisht fiket në mbirje dhe nuk mund të riaktivizohet më pas," shpjegon botanisti. "Në bimët e ringjalljes, në të kundërt, ajo mbetet aktive."
Shumica e specieve 'mund ta bëjnë' tolerancën ndaj thatësirës
Prandaj, toleranca ndaj thatësirës është diçka që shumica dërrmuese e bimëve "mund ta bëjnë". Gjenet që japin këtë aftësi ndoshta u shfaqën shumë herët në rrjedhën e evolucionit. Megjithatë, këto rrjete janë më efikase në speciet tolerante ndaj thatësirës dhe, për më tepër, nuk janë aktive vetëm në faza të caktuara të ciklit jetësor.
Thënë kështu, jo çdo qelizë në Craterostigma plantagineum ka të njëjtin "program të thatësirës". Këtë e kanë treguar studiuesit e Universitetit të Dyseldorfit, të cilët janë përfshirë edhe në studim. Për shembull, gjene të ndryshme të rrjetit të thatësirës janë aktive në rrënjë gjatë tharjes sesa në gjethe. Ky zbulim nuk është i papritur: gjethet, për shembull, duhet të mbrohen nga efektet e dëmshme të diellit. Ata ndihmohen në këtë nga ELIPs, për shembull. Me lagështi të mjaftueshme, bima formon pigmente fotosintetike që thithin të paktën pjesërisht rrezatimin. Kjo mbrojtje natyrore kryesisht dështon gjatë thatësirës. Rrënjët, në të kundërt, nuk duhet të shqetësohen për djegien nga dielli.
Studimi përmirëson të kuptuarit pse disa lloj vuajnë kaq pak nga thatësira. Prandaj, në afat të gjatë, mund të kontribuojë në mbarështimin e kulturave të tilla si gruri ose misri që përballojnë më mirë thatësirë. Në kohën e ndryshimeve klimatike, këto ka të ngjarë të jenë më të kërkuara se kurrë në të ardhmen.