Największa na świecie roślina to samoklonujące wodorosty w Australii

W Shark Bay, na najbardziej wysuniętym na zachód krańcu Australii, dno morskie pokrywają łąki trawy morskiej, kołyszące się w nurcie i pogryzane przez diugonie, kuzynów manatów z Florydy. Nowe badanie ujawniło coś nieoczekiwanego w przypadku tych traw morskich: wiele z nich to ta sama pojedyncza roślina, która klonuje się od około 4500 lat.

Wodorost — nie mylić z wodorostem, który jest glonem — to candytuft Posejdona lub Posidonia australis. Jane Edgeloe, doktorantka Kandydat i autor gazety porównuje swój wygląd do dymki.

Pani Edgeloe i jej koledzy dokonali swojego odkrycia w ramach badania genetycznego traw posidonia w różnych obszarach Zatoki Rekinów, gdzie nurkowali na płyciznach i wyciągali pędy Posidonia z 10 różnych łąk. Na lądzie naukowcy przeanalizowali i porównali DNA traw.

Opublikowali swoje wyniki Środa w czasopiśmie Proceedings of the Royal Society B. Okazało się, że DNA wielu z tych pozornie różnych roślin jest praktycznie identyczne. Elizabeth Sinclair, również z University of Western Australia i autorka badania, przypomniała sobie podekscytowanie w laboratorium, kiedy zdała sobie sprawę: „To tylko roślina”.

Podczas gdy niektóre z północnych łąk Shark Bay rozmnażają się płciowo, reszta klonów Posidonia sama wytwarza nowe pędy, które rozgałęziają się z systemu korzeniowego. Nawet oddzielne łąki były genetycznie identyczne, co sugeruje, że kiedyś były połączone oddzielnymi korzeniami. Na podstawie wieku zatoki i szybkiego wzrostu traw morskich naukowcy podejrzewają, że klon Shark Bay ma około 4500 lat.

Oprócz tego, że jest klonem, chwast wydaje się być hybrydą dwóch gatunków i posiada dwa kompletne zestawy chromosomów, stan znany jako poliploidia. Chociaż poliploidia może być śmiertelna dla embrionów zwierzęcych, może być nieszkodliwa, a nawet pożyteczna dla roślin. Może jednak prowadzić do bezpłodności: znaczna część chwastów klonalnych nie kwitnie i może się rozmnażać jedynie poprzez dalsze klonowanie.

Ta kombinacja dodatkowych genów i klonowania mogła być kluczem do przetrwania trawy w okresie zmian klimatycznych w czasach starożytnych: klonowanie ułatwiało reprodukcję, ponieważ trawa nie musiała zawracać sobie głowy znalezieniem partnera. Dodatkowe geny mogły dać trawie morskiej „zdolność radzenia sobie w szerokim zakresie warunków, co jest wielką zaletą w przypadku zmiany klimatu” – powiedział dr. Sinclaira.

Shark Bay Posidonia nie tylko przetrwała tę pradawną zmianę klimatu, ale także się rozprzestrzeniła. I rozprzestrzeniać. I rozprowadzaj jeszcze więcej.

Dziś jest to prawdopodobnie największy żywy organizm na świecie. Utah pando, kolonia klonalna licząca 40 000 osiek połączona korzeniami jest panującą „największą pojedynczą rośliną” o powierzchni ponad 80 boisk piłkarskich. Humongous Fungus jest jeszcze większy, tkając sieć wąsów grzybni pod ziemią i pod korą drzew na obszarze 3,5 mil kwadratowych Malheur National Forest w Oregonie. Dla porównania trawa morska klonów Shark Bay ma 77 mil kwadratowych, mniej więcej wielkości Cincinnati.

Podczas gdy klon Shark Bay urósł do ogromnych rozmiarów i wieku, pozostawało pytanie, czy wytrzyma współczesne zmiany klimatyczne. dr Julia Harencar Kandydat z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz, który nie był zaangażowany w badanie, pochwalił projekt za „próbę lepszego zrozumienia, dlaczego poliploidia była korzystna w tych głównych ekologicznych punktach krytycznych”, co daje lekcje na temat kryzysu klimatycznego.

Trawy morskie wymagają szczególnej ochrony, mówi Marlene Jahnke, biolog z Uniwersytetu w Gothenburgu w Szwecji, która również nie brała udziału w badaniu. Dodała: „Są naprawdę porównywalne z rafami koralowymi w tym sensie, że są domem dla wielu innych gatunków”, wraz z oczyszczaniem wody i przechowywaniem węgla atmosferycznego.

Podczas gdy stawka jest wysoka w przypadku wodorostów, dr. Sinclair jest przekonany, że Shark Bay Posidonia zachowa swój status najwyższej żywej rośliny na świecie: chociaż została uszkodzona przez falę upałów w latach 2010-11, „widzieliśmy znacznie większy wzrost pędów, znacznie większą gęstość liści, więc wraca do zdrowia „siebie”, powiedziała. „Myślę, że ten poliploid jest prawdopodobnie w całkiem niezłym stanie pod względem trwałości”.