Foto: Shutterstock

Ar jaunu ģenētiskās informācijas analīzes metodi nu ir iespējams precīzi datēt klonālo augu vecumu. Šī instrumenta "kalibrācijas" un izstrādes gaitā tas arī izmēģināts, pētot plašu datubāzi ar parastās jūraszāles ģenētisko informāciju. Izrādās, vecākā mums zināmā kolonija aug nekur citur kā tieši Baltijas jūrā!

Pirms dažām dienām zinātniskajā žurnālā "Nature Ecology & Evolution" publicēts pētījums, kas izklāsta šīs metodes darbību. Pētnieki to nodēvējuši par somatisko ģenētisko pulksteni. Tas atklājis, ka Baltijas jūrā pie Somijas krastiem aug parastās jūraszāles (Zostera marina) kolonija, kas ir 1402 gadus sena un tādējādi ir vecākais mums zināmais jūras augs, kas aizvien ir dzīvs.

Parastā jūraszāle ir klonāls augs, kas vairojas bezdzimumiski. Tiek radīti veģetatīvi pēcnācēji, kuri paliek piesaistīti "sencim" vismaz līdz brīdim, kad tie ir izveidojušies. Kaut katrs individuāls dzinums nav diez ko vecs, katrs nākamais ir ģenētiski faktiski identisks iepriekšējam un no ģenētiskā skatpunkta ir viens un tas pats augs. Tāda ir, piemēram, Amerikas apšu kolonija Jūtas štatā, ASV, kas nosaukta par Pando. To veido 47 tūkstoši ģenētiski identisku koku, un tā pirmsākumi meklējami daudzu desmitu gadu tūkstošu pagātnē. Arī jūrā aug milzīgi klonālie augi. Piemēram, viena Posidonia australis jūraszāļu kolonija izpletusies pat 180 kilometrus garā joslā un ģenētiski skaitās viens augs.

Ja individuāla koka vecumu noteikti ir salīdzinoši vienkārši, tad kā lai datumu "dzimšanas apliecībā" atrod augam, kas nemitīgi pats sevi klonē, radot jaunus un ģenētiski līdzīgus pēcnācējus? Ar pareiziem rīkiem tomēr šo klonu genomā ir iespējams atrast nospiedumus, kas liecina par tā pirmsākumiem. Izrādās, šīs klonālo augu atvases tomēr nav ģenētiski pilnīgi identiskas, vairošanās laikā uzkrājot atšķirības. Hemholca Okeāna izpētes centrā Ķīlē (GEOMAR) jau iepriekš veikti pētījumi liecināja, ka veģetatīvo pēcnācēju genomā uzkrājas somatiskas mutācijas. Lai to vieglāk uztvert tiem, kas nav biologi un ģenētiķi, pētnieki šo procesu salīdzināja ar vēža vairošanos. Nu starptautiska zinātnieku komanda, kurā darbojas Vācijas, Apvienotās Karalistes un ASV zinātnieki, šis process izmantots, lai noteiktu klonālo organismu vecumu.

Te lieliski palīdzēja eksperiments, kas veikts Kalifornijas Universitātē Deivisā. Tur zinātnieki akvārijos 17 gadus uzturēja parastās jūraszāles klonu, kas pats sevi pavairoja – gluži kā dabiskos apstākļos –, un attiecīgi arī uzkrāja nelielas mutācijas genomā visu šo gadu laikā. Šī kolonija lieliski kalpoja kā atskaites punkts metodes kalibrēšanai. Pēc tam metode izmantota uz plašu datu kopu, kurā ir parastās jūraszāles koloniju genomi gan no Atlantijas, gan Klusā okeāna, gan Vidusjūras un citu jūru ūdeņiem.

Visvecākās kolonijas ir no Ziemeļeiropas valstu ūdeņiem, un pati vecākā – Baltijas jūrā pie Somijas krastiem. Ģenētiskais pulkstenis atklāj, ka šī kolonija sākusi veidoties pirms vairāk nekā 1400 gadiem un spējusi izdzīvot par spīti ļoti mainīgiem un bieži pat augiem visai nelabvēlīgiem apstākļiem.

Jāsaka gan, ka ilgi šis rekords diez vai turēsies. Izmantojot jauno metodi citu klonālo organismu analīzē, visticamāk, atklāsies, ka tie savas atvases sākuši radīt daudz senāk. Piemēram, jau minētās Posidonia ģints jūraszāles, kuru kolonijas stiepjas pat desmitiem kilometru garumā.

Viss pētījums bez maksas lasāms, klikšķinot šeit.

Seko "Delfi" arī vai vai Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!