Stressete planter advarer etterkommerne

Overraskende botanisk funn tyder på at planter ikke bare kan arve en mutasjon, men også arve tendensen til mutere. Planter kan altså arve en økt evne til utvikle seg.

Publisert

Forskere ved Barbara Hohn’s lab ved Friedrich Miescher Instituttet for biomedisinsk forskning i Basel studerer homolog rekombinasjon, en spesiell form for mutasjoner.

For eksempel har man funnet at jo nærmere planter er blitt dyrket reaktorene i Tsjernobyl, jo flere slike mutasjoner finner man i arvestoffet. Stressede planter muterer altså oftere. Dette kan være skadelige mutasjoner, men det øker også sjansen for å utvikle nye former som kanskje tåler det nye miljøet bedre.

Det nye nå, er at det kan se ut som også deres avkom kan arve evnen til å mutere oftere - selv om de ikke har arvet noen mutasjoner i seg selv:

En student ved instituttet i Basel jobbet med slektninger av vårskrinneblom i korsblomstfamilien. Han la merke til at de hadde bemerkelsesverdig høy frekvens av slike mutasjoner. Da han undersøkte plantenes forhistorie, fant han at foreldreplantene hadde vært utsatt for radioaktiv bestråling.

Arver evnen til å utvikle seg

Studenten undersøkte deretter hva som hadde skjedd. Ikke overraskende fant han at planter som ble utsatt bestråling kunne overføre sine mutasjoner til avkommet. Men, som skrevet over, også avkom som ikke arvet mutasjoner, hadde en økt tendens til selv å kunne mutere. Effekten kunne spores i hele fire generasjoner etter bestrålingen.

De hadde tilsynelatende arvet en økt mulighet til å kunne forandre seg.

Gammel idé

At vi kan genetisk arve all verdens fysiske og psykiske egenskaper, har vært standard evolusjonslære helt siden Darwins tid.

Siden samme manns tid har ideen dukket opp om at høy tendens til arvelighet i seg selv, kan være arvelig.

Ideen har altså vært at enkelte grener av livets tre skal ha større potensial for å utvikle nye former enn andre, og at dette kanskje kan forklare hvorfor det finnes så mange biller - og så få dronter.

Ideen er ikke så dum. Det er for eksempel ikke urimelig å tenke seg at visse anatomiske eller fysiologiske nyskapninger - for eksempel utviklingen av vinger eller ytre skjelett - er så anvendelige at de kan sikre evolusjonære innovasjoner langt fram i tid.

Forklaringen kan blant mye annet ligge i at når du finner opp en ny måte å leve på - for eksempel ved å kunne fly - har du plutselig en hel verden for deg selv, uten konkurranse. Dermed er det fritt frem for nye oppfinnelser, eller nye arter.

Bortsett fra slike opplagtheter, har evolusjonsteorien stort sett greid å forklare forskjellene i antallet bille- og drontearter ved hjelp av andre mekanismer.

Men ideen om arvelig arvelighet har ikke helt sluppet taket. Og nå har den overraskende dukket opp igjen, i en noe annen tapning enn skissert over.

Hvordan overføres informasjonen?

Akkurat hvordan de stressede plantene sender sine beskjeder ned gjennom slektsleddene er imidlertid fremdeles uklart.

Én mulighet er at strålingen har ført til en eller annen hittil ikke detektert endring i arvestoffet.

Barbara Hohn selv sier til magasinet Nature at hun tror mekanismen er epigenetisk, altså at de skyldes arv av endringer i noe annet enn arvestoffet - men at dette er endringer som senere kan påvirke samme arvestoff.

Men er det adaptivt?

Hohn påpeker samtidig at de ikke har påvist at avkommet etter de stressede korsblomstene på noen måte er mer motstandsdyktige mot stress. Så hvilken evolusjonær betydning denne mekanismen måtte ha - hvis den viser seg å overleve videre forsking - er også uklart.

Men hvis videre studier viser at planter som gjennomgår høy frekvens av homolog rekombinasjon på noen måte øker sin overlevningsevne, kan vi stå overfor en fin tilpasning.

- Planter kan ikke reise seg og gå sin vei, så det er ikke overraskende om de har utviklet andre måter å handskes med farlige situasjoner på, sier en forsker i en kommentar til Nature.

Lamarkisme?

Spørsmålet noen kanskje kommer til å stille seg, er om dette er et eksempel på lamarckisme, altså arv av ervervede egenskaper? (Sjekk denne artikkelen for en rask innføring i feltet.)

Vi kan vel ikke akkurat si at tendensen til å undergå mutasjon er noe plantene lærer - eller erverver seg. Det har åpenbart foregått noe genetisk eller epigenetisk - og fenomenet faller, så vidt artikkelforfatteren kan forstå innenfor en bred, men like fullt normal forståelse av darwinistisk evolusjon.