研究人員透露,成年樹(shù)通過(guò)傳遞某些蛋白質(zhì),可以防止極端高溫對(duì)其后代產(chǎn)生影響。由澳大利亞麥格理大學(xué)的Rachael Gallagher領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們開(kāi)始測(cè)試桉樹(shù)幼苗如何應(yīng)對(duì)熱浪 - 天氣條件在世界許多地方非常普遍,但隨著氣候變化的影響,這些天氣條件也會(huì)增加頻率和嚴(yán)重程度。
為了得出他們的發(fā)現(xiàn),科學(xué)家們建立了一種基于實(shí)驗(yàn)室的幼苗集落,這種集落來(lái)自一種叫做桉樹(shù)(Eucalyptus grandis)的桉樹(shù)。
該物種廣泛且具有商業(yè)價(jià)值。Gallagher及其同事選擇了來(lái)自2000公里范圍的幼苗,其年度溫度范圍從溫和到極熱。
在實(shí)驗(yàn)室中,所有樣本都經(jīng)受了真實(shí)的模擬熱波:一個(gè)四天的周期,其中白天的溫度在42攝氏度達(dá)到峰值,而在夜晚從未低于24。
從種子中采集的樹(shù)木從平均溫度較高的地區(qū)采集,并且灼熱時(shí)期很常見(jiàn),熱處理的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于在較冷的地區(qū)進(jìn)行的熱處理。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),來(lái)自較熱區(qū)域的樹(shù)木在其細(xì)胞內(nèi)攜帶了更多的保護(hù)性蛋白質(zhì),其功能與分子伴侶相似,將其他蛋白質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的最佳位置。
盡管有熱應(yīng)力,這使得植物能夠繼續(xù)良好地發(fā)揮作用。
保護(hù)性蛋白質(zhì)的存在發(fā)生在群體水平,其水平隨著成年樹(shù)木歷史上經(jīng)歷的溫度條件而增加。
“這是一個(gè)重要的新發(fā)現(xiàn),”加拉格爾說(shuō),“我們已經(jīng)證明,樹(shù)木具有極端熱量的'分子記憶'。”
結(jié)果對(duì)于生態(tài)學(xué)家,土地管理者和林業(yè)規(guī)劃者來(lái)說(shuō)具有直接的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。作為生長(zhǎng)緩慢的生物,樹(shù)木可能需要數(shù)十年才能適應(yīng)變化的氣候條件。利用來(lái)自樹(shù)木未顯示蛋白質(zhì)適應(yīng)性的區(qū)域的幼苗建立桉樹(shù)菌落 - 以及許多其他物種的潛在菌落 - 可能是導(dǎo)致昂貴失敗的一個(gè)因素。
“通過(guò)使用這種方法,我們可以確定哪些種群可以為恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)和氣候防護(hù)林業(yè)提供最佳種子,因?yàn)闇囟茸兊酶訕O端,”Gallagher解釋說(shuō)。