使用社交账号登陆

当前位置: 主页 > 新宝5 > 地球 自然

植物能把有关生存环境的“记忆”留给后代,也能忘掉它

时间: 2016年03月03日 | 作者: admin | 来源: 环球注册新宝GG(huanqiukexue.com)
记忆和遗忘各有各的好处。

图片1.png

如果你生长在干燥的地方,适应在洪水中生存并不是一件理想的事。图片来源:Peter Crisp


如何应对人生中的起起落落?也许植物可以教我们几招。植物可能已经进化出遗忘应激情境(stressful situation)的能力,来应对变幻莫测的生存环境。

 

一些植物具有“长期记忆”。例如燕麦草(Arrhenatherumelatius),这是一种在欧洲常见的多年生草本植物,似乎对干旱有记忆能力,与没有经历过干旱的植物相比,它具有较强的能力来抵御日光的暴晒。

 

这种经历有助于植物在短时间内产生所需的蛋白质和化学物质来应对干旱的再次发生。

 

植物可以将这种记忆世代相传,有时通过影响基因是否表达的表观遗传机制(epigenetic mechanism)传给下一代。

怀念不如忘却?

但是,当澳大利亚国立大学的Peter Crisp和同事翻阅文献,想要找到有关这种应激事件记忆的例子时,他们发现这种记忆的存在更多的是个例,而不是普遍存在的规律。“一般来讲,植物擅于遗忘。”Peter Crisp说。

 

该研究团队提出,植物其实也在做一种取舍平衡。通过表观遗传记忆以往的应激事件的确能给植物带来不少好处,然而,它们也需要付出一些代价。

 

“这些‘特别的’植物可能会花费太多精力来表达一些在特定时间并不需要的基因,”该研究团队成员 Steven Eichten说。

 

此外,这种记忆可能对后代是有害的。例如,紫苑科植物水蓼( Polygonumhydropipe)受到干旱后将这种应激反应遗传给子代,那么这些子代即使在水分充足的环境中,幼苗也会变得更小,根部也生长缓慢。

遗忘:细胞内分子间的对抗

Crisp和他的团队认为,植物是否形成记忆取决于应激事件后发生的事情。在应激过后的“恢复期”中,植物要么巩固此次应激反应并保持相关基因表达,要么将自己重置到之前的状态。

 

为了形成新的记忆,植物需要产生一种蛋白质,这种蛋白质会影响到自身DNA,而这些DNA的改变会影响到其以后的行为。

 

这种记忆的形成要与RNA降解过程(RNA decay)相对抗。在细胞中,双链DNA在表达蛋白质之前要先转录为单链RNA。

 

Crisp和他的同事说道,RNA的降解调控着可翻译为蛋白质的RNA分子的数量,并且可以干扰与应激反应有关RNA分子的形成,从而阻断记忆的形成。

 

看起来,植物更愿意遗忘而不是“怀恨在心”。在德国波恩大学研究植物智力和行为的Frantisek Baluska说道,“我非常赞同这种说法。”

 

但是他指出,植物还具有不依赖于RNA和DNA的“短期记忆”。他表示,“植物的这类记忆并没有被很好的研究。”(撰文:Anil Ananthaswamy 翻译:薛夏琳 审稿:李桂林)

 

 

原文链接:   

https://www.newscientist.com/article/2078276-plants-have-evolved-forgetfulness-to-wipe-out-memory-of-stress/