Selv sommerplanter som markjordbær blir påvirket av klimaendringer

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Markjordbær er små, men fulle av smak. (Foto: Alejandro Piñero Amerio / Unsplash)

Markjordbær i Spania og Norge reagerer forskjellig på varmere klima.

Markjordbær er for mange knyttet til gode sommerminner. De små, røde bærene blir modne i løpet av sommeren, og de finnes over hele Europa. 

Når de er så utbredt, betyr det at de kan tilpasse seg mange ulike miljøer. Derfor ville forskerne undersøke hvordan de får til det.

Planter kan ikke løpe

Planter kan ikke løpe fra klimaendringer. Dyr og insekter kan til en viss grad flytte på seg, men planter er dømt til å leve der de har vokst opp. Et insekt kan søke skygge, men en plante som vokser i solsteken, er og blir, værende der. 

Det gjør at de er interessante å forske på fordi de har mekanismer i genene som forsøker å gjøre opp for mangelen på bein og vinger.

– Markjordbær kan for eksempel endre veksthastigheten, blomstringstiden og når og hvordan skuddene kommer, forklarer Yupeng Zhang. 

Han har sett på epigenetiske endringer i markjordbær i sin forskning på ved Universitetet i Oslo.

– En høyere temperatur er nok ingen stor trussel mot markjordbærene, sier Yupeng Zhang. (Foto: Elina Melteig)

Zhang satte han opp et eksperiment der han utsatte markjordbærene for ulike temperaturer under formeringen. 

Han valgte fire såkalte økotyper. Det er markjordbær som kommer fra fire forskjellige miljøer: Spania, Italia, Island og i nærheten av Alta i Norge.

Norske markjordbær sliter over 30 grader

Kontrollplantene fikk vokse med en normaltemperatur på 18 grader. Forsøksplantene skulle vokse i 28 grader. 

Det forskerne ønsket å finne ut var om det var et slags klimaminne som satt igjen i avkommet fra disse plantene. 

Zhang forklarer at den økotypen som vokser i Norge, slutter å vokse hvis temperaturen når 30 grader. Derfor ble 28 grader satt som en grense.

Markjordbær har den egenskapen at de kan få en ny generasjon ved såkalt vegetativ formering. Det betyr at utløperne er kloner av morplanten, men temperaturforholdene setter igjen ett klimaminne i plantene som gjør at de blir forskjellig. Mye på samme måte som to eneggede tvillinger kan bli litt ulike over tid.

Forskerne så at plantene etter tre generasjoner hadde de samme genene. De så imidlertid at ulike gener var skrudd av og på avhengig av hvilket klima de var produsert under. Dette kalles epigenetiske endringer. 

Plantene endrer med andre ord ikke gener, men de er forskjellige allikevel. 

Ved å skru av og på gener ved hjelp av noe som kan kalles et klimaminne, kan plantene tilpasse seg nye miljøer eller klima. Det skjer til tross for at de står ved siden av foreldreplanten og har de samme genene.

De norske markjordbærene fikk størst endring i møte med varmen

Etter tre generasjoner i varmen så forskerne at avkommet fra markjordbærplantene på de ulike stedene hadde gjort ulike tilpasninger:

– Den norske og den islandske typen viser noen forskjeller ved at de blomstrer på ulike tidspunkt. Det vil si at de endrer blomstringstidspunktet etter en temperaturbehandling som følge av dette klimaminnet, forklarer Zhang. 

Hvis planten er utsatt for høy temperatur tidlig i vekstperioden, vil kanskje de høye temperaturene holde seg gjennom sommeren. 

Da hjelper det planten å vokse langsommere og ha en lang vegetativ periode. Det gjør også at den utsetter blomstringen til sent i sesongen.

Plantene fra Spania og Italia var på langt nær like påvirket av varmen. 

Da forskerne så på genene, så de også at det var flest epigenetiske endringer i de norske plantene fra Alta. Forskerne tolker det slik at de norske plantene er mer tilpasningsdyktige.

Når forskerne så på vegetativ formering, så de at plantene utsatte fasen med blomstring for å få flere klonede individer. Da de gjorde det samme eksperimentet med seksuell reproduksjon, så de at plantene i stedet blomstret tidligere enn sine foreldre. 

– Hvorfor responsen er så forskjellig avhengig av formeringsmetode, er foreløpig ett mysterium. Vi forventet å se det samme resultatet i aseksuell og seksuell reproduksjon. Likevel fant vi det motsatte, sier Zhang.

Markjordbærene klarer seg

Zhang er ikke bekymret for markjordbærene. Han forteller at de vokser så langt sør som Spania. Der er det betydelig varmere og tørrere enn i Norge. 

Derfor mener han at de vil kunne tilpasse seg et varmere klima her, men selvsagt vil mer nordligere og høyereliggende strøk bli gunstigere steder for arten å vokse.

– En høyere temperatur er nok ingen stor trussel mot dem, men det kan være en pådriver for evolusjon som gjør dem mer tilpasset til det lokale miljøet, sier Zhang.

Referanser:

Yupeng Zhang mfl.: Warmer temperature during asexual reproduction induce methylome, transcriptomic and lasting phenotypic changes in Fragaria vesca ecotypes. Horticulture Research, 2023. 

Yupeng Zhang mfl.: Methylome, transcriptome and phenotype changes induced by temperature conditions experienced during sexual reproduction in Fragaria vesca. Physiologia Plantarum, 2023. 

Yupeng Zhang mfl.: Major transcriptomic differences are induced by warmer temperature conditions experienced during asexual and sexual reproduction in Fragaria vesca ecotypes. Frontiers of Plant Science, 2023.