植物體內天然“季節儀”精準感知四季更迭

　　日本筑波大學研究人員最近發現，植物體內天生就自帶一款精密的“季節儀”。它由三種基因組成，像接力賽一樣輪流“上崗”，幫助植物精準預測季節更迭。相關論文發表于新一期《公共圖書館·綜合》雜志。

　　如果植物僅僅對短時的天氣做出反應，很容易被“欺騙”。比如，突然來個暖冬，植物可能會誤以為春天來了，提前開花，結果被隨后的寒潮凍死；反之，如果春天來了，植物卻因為之前的寒冷而“猶豫不決”，也會錯過最佳的生長時機。為了避免這種“誤判”，植物需要能夠感知數周乃至數月前的溫度，為自己接下來的行動做好準備。

　　研究人員此前已知，由于DNA本身不能記錄環境的變化，植物通過染色質的表觀遺傳變化來保存過去的寒冷與溫暖記憶。他們在日本野外進行了為期兩年的觀察。追蹤了兩種野生植物——野生山葵和哈勒氏擬南芥，發現三種關鍵基因，每種基因負責分別記錄不同時間跨度的溫度。其中短期記憶基因只回溯過去幾天的溫度，幫助植物應對短期天氣波動；中期記憶基因能回溯過去幾周的溫度，讓植物感知季節的過渡；長期記憶基因，則能回溯近五個月的溫度，這是迄今為止在該系統中測量到的最長時間間隔，其能幫助植物精準確認“春天是否真的到來了”。

　　這三種基因的記憶窗口相互重疊，共同構成了一個完整的“季節儀”，讓植物能夠可靠地跟蹤全年的季節變化。盡管這兩種植物的生命周期截然不同，但它們都使用了相同的策略，這表明植物普遍擁有的一種生存智慧。

　　這款“季節儀”不僅能記錄過去，還能預測未來。研究人員利用過去溫度的數據構建了一個模型，預測了這些基因在另一年的行為。這意味著，只要知道過去的溫度，就能大致預測植物何時會開花或生長。