του Κωνσταντίνου Καζαντζή,
τεχνολόγου γεωπονίας στο Τμήμα Φυλλοβόλων
Οπωροφόρων Δένδρων Νάουσας του Ινστιτούτου Γενετικής Βελτίωσης και Φυτογενετικών Πόρων του ΕΛΓΟ-ΔΗΜΗΤΡΑ
Η άνθιση είναι μια από τις σημαντικότερες φυσικές λειτουργίες των φυτών, άμεσα συνυφασμένη με τη διαιώνιση του είδους, μέσω της επακολουθούμενης παραγωγής καρπών και άρα σπόρων πολλαπλασιασμού, καθώς επίσης και με την παραγωγή εδώδιμων ή μετατρέψιμων σε χρήσιμα προϊόντα καρπών, για τα περισσότερα καλλιεργούμενα είδη. Ένα ερώτημα που έχει απασχολήσει κατά καιρούς τους επιστήμονες είναι το πώς καταφέρνουν τα φυτά, μεταξύ αυτών και τα οπωροφόρα δένδρα, να ελέγχουν την εποχή ανθοφορίας τους με τόση ακρίβεια.
Οι έως τώρα αποδεκτοί μηχανισμοί που χρησιμοποιούν τα φυτά για να ξεκινήσουν τη διαδικασία της άνθισης κατά την άνοιξη είναι η αντίληψη και άρα η μέτρηση της διάρκειας της ημέρας (ως γνωστόν, μεγαλώνοντας η μέρα σηματοδοτεί τον ερχομό της άνοιξης), όπως και η αντίληψη και άρα η μέτρηση των θερμοκρασιακών αλλαγών (ως γνωστόν, ο ερχομός της άνοιξης σηματοδοτείται από την αύξηση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος).
Τα φυτά χρησιμοποιούν έναν συνδυασμό των δύο ως άνω μηχανισμών (μέτρηση διάρκειας ημέρας και μέτρηση θερμοκρασιακών μεταβολών περιβάλλοντος), δίνοντας μεγαλύτερο βάρος, όμως, σε έναν από τους δύο μηχανισμούς, σε ποσοστά που ποικίλουν από είδος σε είδος. Έτσι, μερικά φυτά ανθίζουν πάντα την ίδια εποχή κάθε άνοιξη, ενώ άλλα ανθίζουν νωρίτερα, αν έχει καταγραφεί πρόωρη ζέστη.
Πρόκειται για μια διαδικασία που θεωρείται επιβεβλημένη, μέσω της επιστημονικής έρευνας, γιατί επέρχονται δραματικές και πρωτοφανείς αλλαγές, οι οποίες έχουν ήδη δρομολογηθεί
Ανταγωνιστικό πλεονέκτημα
Υπάρχει μια σημαντική λεπτομέρεια που δικαιολογεί τη σκοπιμότητα της επιστημονικής έρευνας προς αυτές τις κατευθύνσεις. Τα φυτά που ανθίζουν με βάση κυρίως τη μέτρηση των θερμοκρασιακών μεταβολών φαίνεται πως έχουν σημαντικό ανταγωνιστικό/εξελικτικό πλεονέκτημα σε σχέση με αυτά που ανθίζουν με βάση κυρίως τη μέτρηση της διάρκειας της ημέρας.
Τον τελευταίο αιώνα, πολλά φυτά που έχουν δώσει προτεραιότητα στη μέτρηση της διάρκειας της ημέρας έχουν εξαφανιστεί, με αποτέλεσμα σήμερα να υπερτερούν σε αριθμό εκείνα που ανθίζουν με βάση τη μέτρηση της θερμοκρασίας· κάτι στο οποίο έχουν συντελέσει οι τρέχουσες επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής.
Η μέτρηση των θερμοκρασιακών αλλαγών από τα φυτά έγινε αντικείμενο έρευνας από το βρετανικό ερευνητικό κέντρο John Innes, σε συνεργασία με τα γνωστά Πανεπιστήμια της Οξφόρδης και του Κέιμπριτζ. Σύμφωνα με μελέτη των ερευνητών των ως άνω ιδρυμάτων, η οποία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature, η αντίληψη εκ μέρους των φυτών των θερμοκρασιακών αλλαγών του περιβάλλοντος γίνεται μέσω του ανακαλυφθέντος γονιδίου – γενετικού διακόπτη PIF4, το οποίο επιτρέπει στα φυτά να αναγνωρίσουν πότε η θερμοκρασία έφτασε σε επίπεδα που πρέπει να πυροδοτηθεί η διαδικασία της άνθισης. Το γονίδιο PIF4 ενεργοποιείται όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει και απενεργοποιείται όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος του φυτού πέφτει.
Προοπτικές αξιοποίησης
Η ανακάλυψη του γονιδίου – αισθητήρα θερμοκρασίας PIF4 πιστεύεται ότι θα βοηθήσει στη βελτίωση της ανθεκτικότητας των καλλιεργούμενων φυτών στην κλιματική αλλαγή που συντελείται, δεδομένου ότι όλες οι περιβαλλοντικές μελέτες δείχνουν ότι τα καρποφόρα φυτά ανθίζουν και άρα παράγουν καρπούς-φρούτα πιο νωρίς από ό,τι στο κοντινό παρελθόν, λόγω της συνεχούς ανόδου της μέσης θερμοκρασίας του πλανήτη. Εκτιμάται, όμως, ότι κάθε άνοδος της μέσης θερμοκρασίας κατά 1 βαθμό Κελσίου μειώνει κατά 10% τις αποδόσεις των καλλιεργειών.
Η αποκωδικοποίηση της φυσικής διαδικασίας ελέγχου της εποχής άνθισης των φυτών και γενικότερα των μυστικών της ζωής πάνω στον πλανήτη μας θεωρείται επιβεβλημένη, μέσω της επιστημονικής έρευνας, γιατί επέρχονται δραματικές και πρωτοφανείς αλλαγές, οι οποίες έχουν ήδη δρομολογηθεί, άσχετα αν ευθύνεται ή όχι για αυτές η ανθρώπινη δραστηριότητα και θα πρέπει να βρεθούν λύσεις για την επιβίωση του ανθρώπινου είδους.
Χρησιμοποιήθηκε η πηγή: S. Vinod Kumar, Doris Lucyshyn, Katja E. Jaeger, Enriqueta Alós, Elizabeth Alvey, Nicholas P. Harberd & Philip A. Wigge (2012). Transcription factor PIF4 controls the thermosensory activation of flowering. Nature, Volume: 484, Pages: 242–245, 2012.
Πηγή: www.ypaithros.gr