05 декември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Старите дървета натрупват изненадващо количество генетично разнообразие (видео)

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 01 ноември 2019 в 05:2325740
Смърчът Сан Хуан - най-големият ситков смърч в Канада. Снимка: Wikimedia Commons

Дърветата са дълголетници, не рядко успяват да оцелеят живи векове, което всъщност не е лесно, тъй като растенията не могат да тръгнат и да се изместят, когато условията станат неблагоприятни. 

И все пак, парадоксално, популациите на дърветата често са добре приспособени към местния климат и развиват ефективни реакции към променящата се среда.

Наскоро екип изследователи от Университета на Британска Колумбия публикуваха информация за генетичните механизми, които може да са в основата на този потенциал за адаптация.

Генетично е изследван вид северноамерикански иглолистни дървета, наречен ситков смърч или смърч Ситка (Picea sitchensis). Интересът на изследователите е привлечен от тези дървета, тъй като те живеят дълго време (над 500 години) и могат да нараснат на височина над 70 метра.

Целта  на биолозите е да разберат как работят генетичните мутации при дървета като ситковия смърч, при растенията все пак тези неща стават малко по-различно от животните.

Растенията са модулни организми, което означава, че нарастват, произвеждайки множество копия на отделни единици. Те представляват разклоняваща се структура, чиято цялостна форма в голяма степен се определя от влиянието на околната среда. Това също означава, че когато се появят генетични мутации в един клон, те могат да се пренесат през целия растеж на неговите тъкани, независимо от това, което се случва в останалата част от растението.

Това означава, че по-старите дървета често могат да натрупват изненадващо количество генетично разнообразие в тялото на растението.

Ситков смърч. Кредит: Wikimedia Commons

Когато изследователите вземат проби от ДНК на тъканите от стволовете и игличките на 20 стари дървета ситков смърч с височина средно 76 м, остават шокирани от това, което откриват. 

След като анализират общо 276 Gb ядрена ДНК от основата на дървото до игличките, откриват, че един стар висок ситков смърч може да покаже до 100 000 генетични разлики. Това е голямо генетично разнообразие за един организъм. Въпреки че са открити много други дървета, които проявяват различни нива на генетични различия, това е един от най-високите проценти на мутации, открит някога в един еукариотен организъм. Това би могло да обясни и защо тези организми дълголетници могат да оцелеят в променящия се през целия им живот свят.

Сега е важно да се отбележи, че много мутации вероятно са или неутрални, или потенциално вредни. Също така, честотата на мутациите може да се различава в зависимост от това каква част от дървото се разглежда. Например, иглите в горната част на смърча ще бъдат изложени на много по-силна UV радиация, която променя гените, отколкото тъканите на кората в близост до основата. Все пак, през целия живот на едно дърво могат да се натрупват и редки полезни мутации.

Представете си сценарий, при който мутацията на един клон води до игли, които са по-устойчиви, да кажем на насекоми вредители. Тези игли биха могли хипотетично да получат по-малко увреждания от иглите другаде по дървото. Тази странна форма на подбор се появява в рамките на живота на това дърво и дори може да има последици за бъдещото потомство на дървото и отново благодарение на повратите на съдбата подборът да се отрази и на развитието на репродуктивните клетки на дървото.

За разлика от животните, чиито репродуктивни клетки се развиват от отделни клетъчни линии от останалите клетки на тялото им, репродуктивните клетки на дърветата се развиват от соматични клетки, които са същите клетки, които образуват стъблото, листата и клоните. Това означава, че ако се появи мутация в зародишната линия на клон, който в крайна сметка ще продължи да произвежда шишарки, тези мутации могат да се предадат в семената на тези шишарки. Това очевидно се нуждае от много доказателства, за да обоснове, но сега, когато съществува механизъм, ние знаем къде и какво да търсим.

Справка:

Somatic mutations substantially increase the per‐generation mutation rate in the conifer Picea sitchensis, Vincent C. T. Hanlon et al., Evolution Letters, https://doi.org/10.1002/evl3.121

Източник:

Surprising Genetic Diversity in Old Growth Trees, In defense of plants


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.