Jeden z największych organizmów na świecie jest również jednym z najstarszych

Znajdujący się w amerykańskim stanie Utah las genetycznie identycznych drzew topoli osikowej (Populus tremuloides) jest uznawany za jeden z największych organizmów żyjących na naszej planecie. Jak wykazały niedawne badania, jest również jednym z najstarszych. Zespół naukowców z kilku instytucji w Stanach Zjednoczonych ustalił, że Pando, bo o nim mowa, liczy sobie od 16 tys. do nawet 80 tys. lat. Badania nie przeszły jeszcze procesu recenzji i obecnie można się z nimi zapoznać w bazie pre-printów bioRxiv.

Pando wygląda ja zwyczajny las, ale każde z 47 tys. drzew ma ten sam materiał genetyczny i jest połączone z innymi poprzez skomplikowany system korzeniowy nazywany polikormonem. To tak zwany organizm klonalny lub genet albo osobnik genetyczny. Jego budowę można scharakteryzować jako modułową. Poszczególne mniej lub bardziej oddalone od siebie pędy czy odrosty, określane są rametami i pod względem morfologicznym i fizjologicznym stanowią jedną całość, choć wyglądają jak oddzielne osobniki.

Pando zajmuje powierzchnię blisko 43 hektarów, a jego łączna masa przekracza 6,5 tysiąca ton, co czyni go jednym z największych organizmów na Ziemi. Jego nazwa została zaczerpnięta z łaciny i oznacza "rozprzestrzeniam się". Pando jest organizmem triploidalnym, co oznacza, że ​​jego komórki zawierają trzy kopie każdego chromosomu, a nie dwie. W rezultacie Pando nie może rozmnażać się płciowo i mieszać swojego DNA z DNA innych drzew, zamiast tego tworzy klony samego siebie.

Chociaż proces ten generuje genetycznie identyczne ramety, to nadal mogą one gromadzić mutacje, gdy ich komórki się dzielą. Mutacje te są dla biologów niezwykle interesujące. Dostarczają informacji o tym, jak roślina zmieniła się od czasu wykiełkowania.

Ten niezwykły organizm jest nieustannie monitorowany przez naukowców z Utah State University. Niestety, badacze alarmują, że Pando obumiera. Od 30-40 lat nie wytwarza wystarczającej ilości młodych ramet, by zastąpić straty spowodowane przez zjadające młode pędy zwierzęta. To powoduje, że genet kurczy się. Proces ten zauważono już pod koniec lat 90. Zrzucono wówczas winę na łosie i jelenie, które zjadają młode ramety. Powstał wówczas pomysł ogrodzenia lasu, jednak nie został on zrealizowany.

W nowych badaniach naukowcy zebrali dziesiątki próbek Pando – korzeni, liści, kory i samego drzewa i poddali je skrupulatnej analizie. Zebrali też dane niespokrewnionych z Pando topoli osikowych w celach porównawczych. Dzięki sekwencjonowaniu zebranego materiału uczeni ustalili, że Pando ma od 16 tys. do 80 tys. lat, co potwierdza wcześniejsze sugestie, że jest jednym z najstarszych organizmów na Ziemi.

Udało im się również prześledzić wzorce zmienności genetycznej w całym drzewie, które dają wskazówki dotyczące tego, jak ten organizm przystosował się i ewoluował w ciągu swojego długiego życia. Naukowcy znaleźli blisko cztery tys. wariantów genetycznych, które powstały, gdy Pando klonowało się wielokrotnie przez tysiąclecia. Znaleźli też mutacje. Po bliższym przyglądnięciu się badacze dostrzegli, że ramety znajdujące się blisko siebie miały więcej podobnych mutacji niż te, które były daleko od siebie, ale tylko nieznacznie więcej.

Badacze ustalili również, że mimo kurczenia się za sprawą zwierząt, to organizm ma się dobrze. Według nich triploid, jakim jest Pando, "ma większe komórki, jest większym organizmem i posiada lepszą kondycję", co może wspierać jego długowieczność.

Źródło: Science, Science X Network, IFLscience