Ili kutatua matatizo ya mabadiliko ya tabianchi, tunahitaji kuelewa jinsi mimea inavyobadilika kulingana na hali tofauti. Utafiti mpya uliofanywa na vikundi vya Liam Dolan na Frédéric Berger katika Taasisi ya Biolojia ya Mimea ya Molekuli ya Gregor Mendel (GMI) unaunganisha data ya hali ya hewa na tofauti za kijenetiki na unaelezea jinsi liverwort Marchantia polymorpha inavyobadilika kulingana na hali tofauti za hali ya hewa.
Mabadiliko ya hali ya hewa yanapoongezeka, mimea iko chini ya shinikizo linaloongezeka ili kukabiliana na mabadiliko ya mifumo ya ikolojia na hali ya mazingira. Changamoto hii ni kubwa sana kwa mimea yetu: Mimea ambayo hustahimili ukame na joto ni muhimu kwa kusambaza chakula kwa idadi ya watu ulimwenguni katika siku zijazo ambazo haziwezi kutabirika. Kwa bahati nzuri, mimea inaweza kuzoea vizuri sana mazingira na hali ya hewa tofauti sana: The thale cress (Arabidopsis thaliana), kwa mfano, hustawi katika maeneo tofauti ya hali ya hewa kama vile Uswidi na Italia.
Kujua jinsi mimea kwa asili inavyobadilika kulingana na hali tofauti za eneo huturuhusu kukisia jinsi itakavyokabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa. Hii husaidia kulima mazao yanayostahimili zaidi. Utafiti wa sasa unatoa maarifa mapya katika msingi wa kijeni wa kukabiliana na hali ya hewa katika mimea. Watafiti walichanganya mbinu za genetics ya idadi ya watu na data ya hali ya hewa ya kimataifa na waliweza kutambua sifa za maumbile zinazokuza kukabiliana na hali ya hewa katika Marchantia polymorpha.
Lahaja za kijenetiki zinazotoa sifa maalum, kama vile kuongezeka kwa upinzani wa joto au ukubwa tofauti wa mbegu, mara nyingi hutawala katika hali ya mazingira ambapo hutoa faida ya kuishi au uzazi. Hata hivyo, ni lahaja zipi za kijenetiki zinazohusika na kukabiliana na hali ya hewa hazijulikani kwa kiasi kikubwa. Ili kutambua lahaja husika, watafiti walilinganisha kijenetiki za idadi ndogo kadhaa za kikanda za liverwort *Marchantia polymorpha* , zilizokusanywa kutoka maeneo mbalimbali barani Ulaya, Amerika, na Japani. Hii iliwaruhusu kuunda hifadhidata ya kijenetiki ya idadi ya watu. Kwa kuunganisha hifadhidata hii na seti ya data ya hali ya hewa ya kimataifa, wanasayansi waliweza kuoanisha wasifu wa kijenetiki wa kila idadi ndogo na hali ya hewa ya eneo hilo.
Watafiti walilinganisha idadi ya watu huko Uropa na Japani na kubaini anuwai za kijeni zinazohusiana na halijoto ya juu na ya chini ya kiangazi, na vile vile na kiwango cha mvua ya kiangazi. Wanapendekeza kwamba marekebisho haya yanaweza kuwa muhimu kwa kuboresha uzazi chini ya hali tofauti.
Zaidi ya hayo, timu iligundua kwamba tofauti za kijenetiki za idadi tofauti za Marchantia polymorpha hutofautiana sana: idadi ya watu waliokusanywa katika maeneo tofauti ya Ulaya walikuwa sawa lakini walionyesha tofauti kubwa za kijenetiki kati ya watu binafsi. Kwa upande mwingine, idadi ya watu wa Japani waliotengwa kijiografia walionyesha wasifu sawa wa kijenetiki, tofauti na wale wa Ulaya. Mifumo hii inaonyesha kwamba kukabiliana na hali ya hewa barani Ulaya na Japani kunapendelea mikakati tofauti ya uzazi, kwani Marchantia na moss wengine wanaweza kuzaliana kingono na bila ngono.
Hifadhidata mpya ya jenomu ya idadi ya watu ni ya kwanza ya aina yake kwa ajili ya polymorpha ya Marchantia na inawapa wanasayansi duniani kote jukwaa lenye nguvu la kuchunguza tofauti za kijenetiki. Hatua inayofuata inahusisha kupanua hifadhidata hiyo kwa kutumia sampuli kutoka kote ulimwenguni ili kuongeza zaidi nguvu na umuhimu wake wa maelezo. Jukwaa hilo linafungua njia mpya za kujibu maswali mbalimbali ya kibiolojia yanayohusiana na ukuaji na maendeleo ya mimea, kulingana na taarifa kwa vyombo vya habari.
uchapishaji wa awali
Shuangyang Wu, Katharina Jandrasits, Kelly Swarts, Johannes Roetzer, Svetlana Akimcheva, Masaki Shimamura, Tetsuya Hisanaga, Frédéric Berger, Liam Dolan. Biolojia ya Sasa. DOI: 10.1016/j.cub.2025.01.008
Soma pia
Usawazishaji wa shinikizo: Jinsi seli za mimea hulinda vakuli zao | Pugnalom
Hornworts hutoa dalili za mageuzi ya mimea | Pugnalom
