Απροσδόκητα φυτικά κύτταρα «βλαστικής γραμμής» μπορεί να θωρακίσουν νέες γενιές
Τα μεταλλαγμένα φυτά του Karel Říha ήταν πολύ υγιή. Ο μοριακός βιολόγος, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Τέξας το έτος 2000, αναπαρήγαγε το κορυφαίο πρότυπο οργανισμό της βοτανικής, Arabidopsis , ένα απαράμιλλο ζιζάνιο στην οικογένεια της μουστάρδας. Είχε επιλέξει προσεκτικά ένα στέλεχος με μια μετάλλαξη που στέρησε από τα φυτά την ικανότητά τους να επιδιορθώνουν τα καλύμματα στο τέλος του DNA τους. Με κάθε κυτταρική διαίρεση, αυτά τα προστατευτικά τελομερή μίκρυναν, επιταχύνοντας την αναπόφευκτη γενετική τήξη των φυτών.
Όμως δύο μήνες έγιναν έξι και διαδοχικές γενιές Arabidopsis συνέχισαν να μεγαλώνουν σαν τα ζιζάνια που ήταν. «Μου πήρε πάνω από ένα χρόνο για να έχω τα πρώτα σημάδια προβλημάτων με τα τελομερή», είπε ο Říha, ο οποίος τώρα διευθύνει ένα εργαστήριο στο CEITEC (το Κεντρικό Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Τεχνολογίας) στο Πανεπιστήμιο Masaryk στην Τσεχική Δημοκρατία. "Αυτό ήταν το πρώτο σημάδι ότι κάτι περίεργο συνέβαινε."
Τα μεταλλαγμένα γερνούσαν πολύ αργά και θα περνούσε μια δεκαετία μέχρι να καταλάβει το γιατί. Τα τελευταία χρόνια, ο Říha και άλλοι βιολόγοι έχουν εξετάσει εξονυχιστικά πώς αναπτύσσονται τα φυτά σε κυτταρικό επίπεδο. μερικές από τις σημαντικές λεπτομέρειες είναι απροσδόκητα θολή. Παρόλο που τα φυτά φαίνεται ότι παράγουν λουλούδια από φυσιολογικό ιστό, μπορεί να εμποδίζουν με κάποιο τρόπο τις μεταλλάξεις στα κύτταρα του σώματος να εισέλθουν στις μελλοντικές γενιές - μια στρατηγική που συνήθως σχετίζεται με τα ζώα. Εάν βγει έξω, το αμφιλεγόμενο εύρημα θα μπορούσε να ανατρέψει έναν αιώνα συμβατικής σοφίας σχετικά με το πώς το φυτικό βασίλειο εξελίσσεται, ζει και πεθαίνει.
Τα κύτταρα συσσωρεύουν γενετική βλάβη καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους από περιβαλλοντική φθορά και ειδικά από ατυχίες που συμβαίνουν κατά την αντιγραφή του DNA για κυτταρική διαίρεση. Κατά τον 19ο αιώνα, ακόμη και πριν αναγνωριστεί το DNA ως υλικό κληρονομικότητας, ο Γερμανός εξελικτικός βιολόγος August Weismann θεώρησε ότι οι οργανισμοί θα μπορούσαν να προστατεύσουν τη γενετική τους κληρονομιά εγκαθιστώντας έναν ιστό «βλαστικής γραμμής», απομονωμένο από την έκθεση και την αναπαραγωγή. Σήμερα, οι βιολόγοι γνωρίζουν ότι τα περισσότερα ζώα δεσμεύουν τα κύτταρα που κάποια μέρα θα χρησιμοποιήσουν για αναπαραγωγή νωρίς, απομακρύνοντάς τα για φύλαξη σε αυτό που θα γίνει τα αναπαραγωγικά όργανα. Δεκαετίες ηλιακού φωτός μπορεί να υποβαθμίσει το DNA του δέρματός σας, αλλά εφόσον δεν κάνετε μωρά με τον αγκώνα σας, αυτή η ζημιά πηγαίνει μαζί σας στον τάφο.
Τα φυτά, ωστόσο, είναι διαφορετικά. Οι αναπαραγωγικές δομές, όπως τα λουλούδια ή οι κώνοι, μπορούν να βλαστήσουν σχεδόν από οπουδήποτε σε ένα φυτό, γεγονός που οδήγησε τους βοτανολόγους στο συμπέρασμα ότι τα φυτά δεν παράγουν ανάλογα αυγών μέχρι αργά το παιχνίδι, λίγο πριν την αναπαραγωγή. Τα κύτταρα που προορίζονται τελικά για αναπαραγωγή προέρχονται πιθανώς από τυπικούς ιστούς του σώματος, πράγμα που σημαίνει ότι τυχόν μεταλλάξεις που προκύπτουν σε αυτές τις κυτταρικές γενεαλογίες κατά τη διάρκεια της ζωής του οργανισμού θα μπορούσαν να περάσουν στην επόμενη γενιά, σύμφωνα με αυτήν τη σκέψη.
Σε ορισμένους βιολόγους, η φαινομενική έλλειψη βλαστικής σειράς των φυτών φαίνεται σαν ένα πλεονεκτικό χαρακτηριστικό που επιτρέπει στους πληθυσμούς των φυτών να δοκιμάσουν πολλές μεταλλάξεις για να βρουν αυτές που ταιριάζουν καλύτερα με το μεταβαλλόμενο περιβάλλον τους. Για άλλους, ωστόσο, είναι ένα αινιγματικό σφάλμα που έρχεται σε σύγκρουση με την παρατηρούμενη μακροζωία πολλών δέντρων. Εάν όλες οι μεταλλάξεις στα αρχαία, πανύψηλα δέντρα μπορούν να επιβιώσουν, τα δέντρα θα έχουν πρόβλημα να παράγουν από γενιά σε γενιά υγιών φυτών. Τώρα, λίγοι ερευνητές επιδιώκουν να μεταφέρουν τη συζήτηση πίσω στη θεμελιώδη παραδοχή της:Τι θα συμβεί αν τα φυτά έχουν τελικά μια βλαστική σειρά που στραγγαλίζει τις μεταλλάξεις;
Πριν από μερικά χρόνια, ο Robert Lanfear, ο οποίος μελετά τη μοριακή εξέλιξη στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας, σκεφτόταν τον εκπληκτικά χαμηλό αριθμό μεταλλάξεων που είχαν εμφανιστεί στα κύτταρα του σώματος των φυτών ευκαλύπτου κατά τη διάρκεια μιας γονιδιωματικής ανάλυσης. Αναρωτιόταν πώς τα φυτά μπορεί να κρατούν υπό έλεγχο τις μεταλλάξεις, αποφάσισε να εντοπίσει την προέλευση της ιδέας της μη μικροβιακής γραμμής. Όταν διαπίστωσε ότι τα υποστηρικτικά στοιχεία ήταν λίγα, συνόψισε τα ευρήματά του σε ένα άρθρο του 2018 για το PLOS Biology .
«Αυτό μου πήρε τουλάχιστον 18 μήνες διάβασμα εκατοντάδων εγγράφων, μερικές από τις οποίες χρονολογούνται από τη δεκαετία του 1920», είπε. «Πιστεύω ότι βρισκόμασταν σε πιο τρανταχτό έδαφος από ό,τι φανταζόμασταν.»
Ένα συγκεκριμένο ζευγάρι αποτελεσμάτων από το 2016 ώθησε τον Lanfear να γράψει την εργασία του. Εάν τα κλαδιά, όπως τα λουλούδια, μπορούν να αναπτυχθούν από οποιοδήποτε κύτταρο, τότε ο αριθμός των κυτταρικών διαιρέσεων μεταξύ δύο σημείων σε ένα φυτό θα πρέπει να εξαρτάται από την ποσότητα του υλικού μεταξύ τους. Ωστόσο, παρακολουθώντας προσεκτικά τη μικροσκοπική διάσπαση των κυττάρων, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Βέρνης στην Ελβετία διαπίστωσε ότι το Arabidopsis και τα κλαδιά ντομάτας, τουλάχιστον, είναι λίγο πιο επιλεκτικά.
Όλα τα φυτικά κύτταρα προέρχονται τελικά από ένα στέμμα εκατοντάδων κυττάρων που βρίσκονται στην κεφαλή του κύριου μίσχου του φυτού - του κορυφαίου μεριστώματος. Οι βοτανολόγοι γνωρίζουν εδώ και δεκαετίες ότι η αργή διαίρεση βλαστοκυττάρων στο κέντρο οδηγεί στην ανάπτυξη παράγοντας θυγατρικά κύτταρα, τα οποία αναπαράγονται γρηγορότερα στην περιφέρεια, ωθώντας το μερίστωμα ψηλότερα και τελικά γίνονται φύλλα, κλαδιά και άνθη. Αλλά δεν ήταν σαφές πώς ακριβώς τα φυτά επιλέγουν ποια κύτταρα θα πρέπει να ξεκινήσουν αυτά τα όργανα.
Οι προσπάθειες εντοπισμού της ομάδας της Βέρνης πρότειναν ότι νέοι κλάδοι φυτρώνουν απευθείας από τα βλαστοκύτταρα, όχι από εξειδικευμένα κύτταρα φύλλων ή κλάδων. Μόλις επτά έως εννέα κυτταρικές διαιρέσεις χώριζαν το ένα κλαδί από το άλλο, ανεξάρτητα από το πόσο μήκος ήταν ή πόσο μεγάλο μεγάλωσε το φυτό. Με αυτόν τον ρυθμό, τα κεντρικά βλαστοκύτταρα στην άκρη του πιο απομακρυσμένου κλάδου θα είχαν διαιρεθεί μόλις δεκάδες φορές σε όλη τη διάρκεια ζωής του φυτού, μια μικροσκοπική ποσότητα σε σύγκριση με τα τρισεκατομμύρια κύτταρα του οργανισμού. «Αυτό είναι πολύ περίεργο», είπε ο Λανφίρ. "Ο αριθμός είναι πολύ χαμηλότερος από ό,τι πίστευε κανείς."
Μήνες αργότερα, το Arabidopsis του Říha Τα αποτελέσματα τελικά ήρθαν στο φως, κάνοντας για όλη τη ζωή ό,τι είχε κάνει η έρευνα για την ανάπτυξη της τομάτας. Οι δύσπιστοι αναθεωρητές είχαν απορρίψει το άρθρο το 2011, αλλά οι άνεμοι άλλαξαν μετά την έρευνα της Βέρνης. Ακολουθώντας τις παρατηρήσεις του Říha στο Τέξας, η ομάδα του είχε εγείρει Arabidopsis μεταλλαγμένα υπό κανονικές συνθήκες και συνθήκες εκτεταμένου φωτός και μέτρησαν τη φθορά των τελομερών από τη μια γενιά στην άλλη ως υποκατάστατο για το πόσες φορές τα φυτά είχαν αντιγράψει το DNA τους κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Παρά το γεγονός ότι ζει τρεις φορές περισσότερο από τα άτομα εκτεταμένου φωτός, το κανονικού φωτός Arabidopsis μεταβιβάστηκε στο DNA με τελομερή μόνο περίπου 15% μικρότερα — μια πολύ μικρότερη μείωση από ό,τι υπονοούσε η διαφορά στη μακροζωία τους.
Ο Říha κατάλαβε επιτέλους γιατί τα φυτά του στο Τέξας είχαν ευδοκιμήσει για τόσες πολλές γενιές:Όποια κυτταρική γενεαλογία κι αν ήταν η βοσκή Arabidopsis Το αναπαραγωγικό DNA του, διαιρούνταν με παγετώδη ρυθμό που ελάχιστη σχέση είχε με το μέγεθος ή τη διάρκεια ζωής. Υπό το φως αυτών των αποτελεσμάτων και εκείνων της ομάδας της Βέρνης, τα αργά διαιρούμενα βλαστοκύτταρα στο κορυφαίο μερίστωμα φάνηκαν ως πρωταρχικοί υποψήφιοι για την εν λόγω γενεαλογία. Ο Říha υποπτεύεται τώρα ότι η οργάνωση του κορυφαίου μεριστώματος, με μερικά κύτταρα στην κορυφή να διαιρούνται μόνο όταν είναι απολύτως απαραίτητο, ενώ τα θυγατρικά κύτταρα από κάτω αντιπροσωπεύουν το μερίδιο του λέοντος στην ανάπτυξη του φυτού, μπορεί να έχει εξελιχθεί για να προστατεύσει το αναπαραγωγικό DNA.
Η στρατηγική δεν είναι ακριβώς η ίδια με το σφράγισμα των ωαρίων στις ωοθήκες, όπως κάνουν τα ζώα, αλλά η διατήρηση των βλαστοκυττάρων σχετικά αδρανών στο κορυφαίο μερίστωμα μπορεί να αποφέρει το ίδιο όφελος - ενώ τα κύτταρα του σώματος διαιρούνται σαν τρελά, συσσωρεύονται σφάλματα, μερικά ήσυχα βλαστοκύτταρα διατηρούν το DNA τους καθαρό για την τελική αναπαραγωγή. «Δεν είναι ότι υπάρχει ένας αυστηρός διαχωρισμός, ο οποίος θα άφηνε στην άκρη τη βλαστική σειρά πολύ νωρίς και θα την κρατούσε στην άκρη», είπε ο Říha. "Είναι περισσότερο σαν μια δεξαμενή κυττάρων που προστατεύονται ή προστατεύονται από εκτεταμένη αντιγραφή."
Μερικοί βιολόγοι αρχίζουν να θεωρούν αυτή την ήρεμη δεξαμενή κυττάρων ως μια «λειτουργική βλαστική σειρά», σε μια ανατροπή της γαλλικής θεωρίας των μέσων του 20ού αιώνα που ονομάζεται méristème d’attente , ή «μέριστωμα αναμονής», το οποίο πρότεινε ότι τα έμβρυα των φυτών δεσμεύουν τα γεννητικά κύτταρα νωρίς όπως πολλά ζώα και ότι τα κύτταρα παραμένουν απολύτως σιωπηλά στο μερίστωμα μέχρι την ανθοφορία. Οι βοτανολόγοι τελικά απαξίωσαν τη θεωρία αποδεικνύοντας ότι όλα τα εμβρυϊκά κύτταρα όντως διαιρούνται καθώς μεγαλώνει ένα φυτό, αλλά ο Lanfear πιστεύει ότι η απόρριψη πήγε πολύ μακριά. Υπάρχει πολύς χώρος, λέει, μεταξύ των άκρων της άμεσης παραμέρισης των γεννητικών κυττάρων ώστε να μην διαιρεθούν ποτέ ξανά, και της φρενήρης διαίρεσης μέχρι την αναπαραγωγή. Επιπλέον, λέει, ο χειρισμός της βλαστικής σειράς και ο χρονισμός διαφέρουν από ζώο σε ζώο και το να περιμένει κανείς ότι τα φυτά το κάνουν όλα με τον ίδιο τρόπο θα ήταν αφελές.
Αλλά η λειτουργική βλαστική σειρά συσχετίζεται πράγματι με τα μειωμένα ποσοστά μετάλλαξης; Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι μπορεί. Τα δέντρα βγάζουν κλαδιά καθώς ψηλώνουν, έτσι τα κάτω κλαδιά χρησιμεύουν ως στιγμιότυπα του γονιδιώματος του φυτού όταν ήταν νέο. Και οι προσιτές τεχνικές προσδιορισμού αλληλουχίας γονιδίων επιτρέπουν στους ερευνητές να συγκεντρώσουν παρουσιάσεις που αποκαλύπτουν πώς αλλάζει το DNA καθώς γερνούν τα δέντρα.
Κτυπημένος από το μεγαλείο μιας παλιάς βελανιδιάς στην πανεπιστημιούπολη του Πανεπιστημίου της Λωζάνης στην Ελβετία, ο Philippe Reymond, ένας μοριακός βιολόγος, αναρωτήθηκε πόσες μεταλλάξεις είχε συσσωρευτεί στο ανώτερο τμήμα της μετά από περισσότερα από 200 χρόνια ανάπτυξης κάτω από τον ήλιο. Καθορίζοντας την αλληλουχία του DNA των φύλλων από το κάτω και το πάνω μέρος της βελανιδιάς, η ομάδα του χρησιμοποίησε αλγόριθμους για να αναζητήσει τυπογραφικά λάθη στους γενετικούς κώδικες - μια προσπάθεια που συγκρίνει με την αντιγραφή δύο στοίβων από 100 Αγγλικά λεξικά της Οξφόρδης. Στο τέλος, υπολόγισαν ότι τα ανώτερα φύλλα δεν είχαν συσσωρεύσει περισσότερες από τρεις δωδεκάδες μεταλλάξεις — μόνο το ένα δέκατο από ό,τι περίμενε ο Reymond με βάση το Arabidopsis έρευνα.
Μια λειτουργική βλαστική σειρά με γενετική και φυσική θωράκιση θα μπορούσε να εξηγήσει πώς ένα αρχαίο δέντρο διατηρείται τόσο υγιές γενετικά. "Πρέπει να υπάρχει ένας γενετικός έλεγχος για το γιατί μερικά κύτταρα δεν διαιρούνται - ένα αυστηρό γενετικό πρόγραμμα", είπε ο Ρέιμοντ. "Αυτά τα στρώματα φύλλων θα μπορούσαν επίσης να προστατεύουν από το υπεριώδες φως" για τα βλαστοκύτταρα κάτω από αυτά.
Arabidopsis , οι ντομάτες και οι βελανιδιές ανήκουν στην ομάδα των ανθοφόρων φυτών που ονομάζονται αγγειόσπερμα, αλλά το πρώτο ποσοστό μετάλλαξης που εκτιμάται για μεμονωμένα κωνοφόρα δέντρα, που δημοσιεύτηκε τον Ιούνιο, λέει μια παρόμοια ιστορία. Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας (UBC) ζήτησε από επαγγελματίες ορειβάτες δέντρων να συλλέξουν βελόνες και κομμάτια κορμού από έλατα Sitka ηλικίας 200 έως 500 ετών. Αναλύοντας την αλληλουχία επιλεγμένες τομές γονιδιώματος, βρήκαν ένα ετήσιο ποσοστό μετάλλαξης χαμηλότερο από αυτό πολλών ζώων. Υποθέτοντας ότι τα έλατα εμποδίζουν την αντιγραφή του DNA τόσο συχνά όσο το Arabidopsis η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα βλαστοκύτταρα των δέντρων μπορεί να παραμένουν ήσυχα για χρόνια μεταξύ των διαιρέσεων. "Αυτό είναι παρόμοιο με μια βλαστική σειρά", είπε η Sally Aitken, συν-συγγραφέας και καθηγήτρια δασοπονίας στο UBC.
Κάποιοι, ωστόσο, έχουν επιφυλάξεις. Η Sarah Otto, μια εξελικτική βιολόγος στο UBC που εργάστηκε επίσης στη μελέτη των κωνοφόρων, επισημαίνει ότι τα βλαστοκύτταρα μπορεί να έχουν εξελιχθεί για να διαιρούνται αργά για λόγους που δεν σχετίζονται με τον έλεγχο των μεταλλάξεων. Ένα κορυφαίο μερίστωμα βλαστών που παραμένει μικρό και ήσυχο, για παράδειγμα, μπορεί να είναι ο μόνος τύπος που παραμένει ισορροπημένος πάνω από τη συγκριτικά εκρηκτική ανάπτυξη του φυτού από κάτω. Για αυτήν, μια πιο εις βάθος μοριακή ανάλυση των βλαστοκυττάρων θα ήταν πιο πειστική απόδειξη.
Ο Laurence Hurst, ένας εξελικτικός γενετιστής στο Milner Center for Evolution στο Πανεπιστήμιο του Bath, συμβουλεύει επίσης να είστε προσεκτικοί επειδή είναι δύσκολο να συγκριθούν τα ποσοστά μετάλλαξης μεταξύ ομάδων με διαφορετικούς πληθυσμούς, διάρκεια ζωής και μεγέθη. Για να φτάσει στη ρίζα των μεταλλάξεων στα άτομα, πρόσφατα συνέγραψε μια εργασία, που δημοσιεύτηκε τον Απρίλιο στο PLOS Biology , συγκρίνοντας εκατοντάδες γονιδιώματα που λαμβάνονται από διαφορετικά μέρη φυτών από τα ίδια οκτώ είδη. «Προσπαθούμε να αφαιρέσουμε όλες αυτές τις μεταβλητές», είπε. "Είναι όλα από το ίδιο καταραμένο φυτό."
Ο Hurst βρίσκει την υπόθεση του Lanfear ενδιαφέρουσα, ωστόσο, εν μέρει επειδή ένα από τα πειράματα στην πρόσφατη μελέτη του Hurst προχωρά ένα βήμα πέρα από την ιδέα της λειτουργικής βλαστικής γραμμής, αποκαλύπτοντας τα πιο ενδεικτικά στοιχεία μέχρι στιγμής για μια ειλικρινή προς την καλή, διαχωρισμένη βλαστική σειρά ζωικού τύπου.
Οι φράουλες αναπαράγονται βγάζοντας δρομείς που μεγαλώνουν σε νέα φυτά όταν χτυπούν στο έδαφος. Δεδομένου ότι αυτοί οι δρομείς φέρουν το DNA για μελλοντικά φυτά φράουλας, η θεωρία βλαστικής γραμμής θα επέμενε ότι το φυτό πρέπει να διατηρεί χαμηλές τις μεταλλάξεις του δρομέα. Αλλά αυτοί οι δρομείς είχαν διπλάσιες μεταλλάξεις από τα αναπαραγωγικά ασήμαντα φύλλα. "Μας έκανε πραγματικά να ξύνουμε τα κεφάλια μας", είπε ο Hurst.
Μετά από προσεκτική ιχνηλάτηση των πέντε μεταλλάξεων, ωστόσο, η ομάδα διαπίστωσε ότι μόνο μία τα κατάφερε σε καθένα από τα απογόνους φυτά, και πάντα η ίδια. Οι πιθανότητες κάθε διαδοχικό φυτό να σχεδιάζει τυχαία την ίδια μετάλλαξη ήταν μικρότερες από 1 στις 1.000, υπολόγισε ο Hurst, προτείνοντας μια άλλη ερμηνεία.
«Αυτό που έχουμε είναι ο πιο όμορφος ανιχνευτής κυτταρικής γραμμής κατά λάθος», είπε. «Αυτή η [μετάλλαξη] πρέπει να βρίσκεται σε κάτι σαν βλαστική γραμμή». Εάν οι φράουλες διαχωρίζουν φυσικά τα κύτταρα στους δρομείς τους, αφιερώνοντας μοριακούς πόρους για να διατηρούν χαμηλό το ποσοστό μετάλλαξης στα κύτταρα που προορίζονται για αναπαραγωγή, θα μπορούσαν να αγνοήσουν τον υπόλοιπο δρομέα χωρίς πολλές αρνητικές επιπτώσεις για τους απογόνους τους.
«Πιστεύω ότι αυτή είναι η καλύτερη απόδειξη ότι κάποιος έχει ποτέ βρει ότι ορισμένα φυτά έχουν πραγματικά βλαστική σειρά», είπε ο Hurst. Στη συνέχεια, σχεδιάζει να πάρει μερικά δείγματα δρομέων κάτω από ένα μικροσκόπιο και να ψάξει για φυσικές διαφορές.
Ο Lanfear βρίσκει τέτοια αποτελέσματα συναρπαστικά, αλλά τονίζει ότι είναι προκαταρκτικά. Σε αυτό το σημείο, τα περισσότερα πειράματα περιλαμβάνουν μικρές ομάδες φυτών και δεν σχεδιάστηκαν ρητά για την αναζήτηση βλαστικών γραμμών φυτών. Πολλές τεχνικές προειδοποιήσεις περιπλέκουν επίσης την ερμηνεία των γενετικών αποτελεσμάτων. "Κανένα από αυτά τα στοιχεία δεν είναι εντελώς αλεξίσφαιρο", είπε.
Η τοποθέτηση της υπόθεσης της λειτουργικής βλαστικής γραμμής σε πιο σταθερό έδαφος απαιτεί τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο διαιρείται το κορυφαίο μερίστωμα, τη μέτρηση των ρυθμών μετάλλαξης σε περισσότερα είδη και την παρακολούθηση πόσων μεταλλάξεων το κάνουν στην επόμενη γενιά. Η απόδειξη μιας διαχωρισμένης βλαστικής σειράς θα είναι ακόμη πιο δύσκολη. Στην ιδανική περίπτωση, οι ερευνητές θα εντόπιζαν ολόκληρη την κυτταρική γενεαλογία ενός φυτού και θα αναζητούσαν έναν πληθυσμό μεριστωμάτων που οδηγεί μόνο σε λουλούδια, αλλά τα φυτά είναι μακρόβια, αδιαφανή και αναπτυξιακά πλαστικά και το κάλυμμα των φύλλων του μεριστώματος το κρύβει από τους επιστήμονες καθώς και από τις υπεριώδεις ακτίνες.
Παρά τις προκλήσεις, ο Lanfear πιστεύει ότι η επερχόμενη δουλειά θα βοηθήσει πολύ προς την επίλυση. «Δεν θα εκπλαγώ», είπε, «αν μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια έχουμε μερικές πολύ καλές απαντήσεις σε αυτή την ερώτηση σε πολλά διαφορετικά είδη».
Δεδομένου ότι οι βλαστικές γραμμές αντιπροσωπεύουν τις γενετικές πύλες μεταξύ των γενεών, η κατανόηση σε ποιο βαθμό τα είδη τις αξιοποιούν θα μπορούσε να φωτίσει τις εξελικτικές τάσεις σε τμήματα του δέντρου της ζωής. Ο Hurst μελετά φυτά για να δοκιμάσει αυτό που αποκαλεί «μελλοντικό φαινόμενο σκιάς», μια υπόθεση ότι όσο πιο σημαντικό θα είναι ένα τμήμα DNA για τις μελλοντικές γενιές, τόσο περισσότερο ένας οργανισμός εργάζεται για να το διατηρήσει ασφαλές. «Η [απομονωμένη] βλαστική σειρά είναι απλώς μια αποκρυστάλλωση αυτού», είπε.
Οι βιολόγοι έχουν από καιρό προβληματιστεί σχετικά με το γιατί τα ποσοστά καρκίνου κατά τη διάρκεια της ζωής παραμένουν κάπως σταθερά μεταξύ των ειδών από τα ποντίκια έως τους ελέφαντες, παρόλο που τα τελευταία έχουν τόσα περισσότερα κύτταρα για να χαθούν. Οι φυτικοί καρκίνοι δεν κάνουν μεταστάσεις επειδή τα κύτταρά τους δεν κινούνται, αλλά οι τυχαίες μεταλλάξεις προκαλούν βλάβη με άλλους τρόπους. Είναι λογικό, λοιπόν, ότι οι φυλλώδεις σύντροφοί μας έχουν αναπτύξει τεχνικές για να διατηρούν τον γενετικό τους μηχανισμό να βουίζει αρκετά ομαλά ώστε να τους επιτρέψει να μεγαλώσουν τόσο πολύ. Όσον αφορά τη διαχείριση των γονιδίων τους, κάθε είδος επιδιώκει μια ισορροπία μεταξύ της φθηνής κοπής και της δαπανηρής τελειομανίας. Το ερώτημα τώρα είναι πόσο μπορεί να επικαλύπτονται οι αντίστοιχες στρατηγικές μας.
«Όσο περισσότερο μελετάμε τα φυτά, τόσο περισσότερο διαπιστώνουμε ότι υπάρχουν παρόμοιες στρατηγικές ή παρόμοια ευρήματα σε ανθρώπους ή ζώα», είπε ο Ρέιμοντ. "Είναι διαφορετικές λύσεις, αλλά ίσως για τους ίδιους λόγους ή τον ίδιο στόχο."
