Koristeći novi genetski sat, tim istraživača iz Kila, Londona, Oldenburga i Dejvisa u Kaliforniji, po prvi put je odredio starost velikog klona morske biljke. Ovaj klon morske trave iz Baltičkog mora datira iz perioda migracije pre 1.400 godina. Novorazvijeni sat se može primeniti na mnoge druge vrste, od korala i algi do biljaka poput trske ili maline. Naučnici su danas objavili svoj rad u časopisu Ekologija i evolucija prirode.
„Vegetativna reprodukcija kao alternativni način reprodukcije je široko rasprostranjena u životinjskom, gljivičnom i biljnom carstvu“, objašnjava vođa istraživanja dr Thorsten Reusch, profesor ekologije mora u GEOMAR Helmholtz centru za istraživanje okeana Kil. Ove takozvane „klonske vrste“ proizvode genetski slične potomke grananjem ili pupoljcima i često dostižu veličinu fudbalskog terena ili više. Međutim, ovi potomci nisu genetski identični.
Prethodni rad tima koji su predvodili istraživači GEOMAR-a već je pokazao da se somatske mutacije akumuliraju u vegetativnom potomstvu, što je proces sličan raku. Sada, tim koji predvode prof. dr Reusch, dr Benjamin Verner (Kueen Mari Universiti London, KMUL) i prof. dr Iliana Baums (Helmholtz institut za funkcionalnu morsku biodiverzitet na Univerzitetu Oldenburg, HIFMB) koristi ovo proces akumulacije mutacija za razvoj novog molekularnog sata koji može sa velikom preciznošću odrediti starost bilo kog klona.
Istraživači sa Univerziteta u Kilu, predvođeni profesorom Reušom, primenili su ovaj novi sat na svetski skup podataka o široko rasprostranjenoj morskoj travi Zostera marina (eelgrass), u rasponu od Pacifika do Atlantika i Mediterana.
Naročito u severnoj Evropi, tim je pronašao klonove starosti od nekoliko stotina godina, što je uporedivo sa starošću velikih hrastova. Najstariji identifikovani klon bio je star 1402 godine i došao je iz Baltičkog mora. Ovaj klon je dostigao ovo poodmaklo doba uprkos surovom i promenljivom okruženju. Ovo čini klon runolist starijim od grenlandske ajkule ili okeanskog kvahoga, koji žive samo nekoliko stotina godina.
Ove nove procene starosti i dugovečnosti za klonske vrste popunjavaju važan jaz u znanju. Naročito u morskim staništima, mnoge osnovne vrste koje formiraju staništa, kao što su korali i morske trave, mogu se razmnožavati vegetativno, a njihovi klonovi mogu postati veoma veliki. Kontinuirana proizvodnja malih, genetski identičnih, ali fizički odvojenih izdanaka ili fragmenata iz roditeljskog klona znači da su starost i veličina odvojeni kod ovih vrsta.
Nova studija sada pruža alat za datiranje ovih klonova sa visokom preciznošću. „Takvi podaci su, zauzvrat, preduslov za rešavanje jedne od dugogodišnjih zagonetki u genetici očuvanja, odnosno zašto tako veliki klonovi mogu opstati uprkos promenljivim i dinamičnim okruženjima“, kaže Reusch.
Kada je bio dostupan visokokvalitetni genom rugolje, posao je mogao početi. Još jedan ključni faktor u studiji bio je da su kolege sa Univerziteta Kalifornije u Dejvisu (UC Davis) držale klon morske trave u svojim rezervoarima za kulturu 17 godina, što je služilo kao tačka kalibracije.
„Ovaj rad pokazuje kako interdisciplinarne interakcije između biologa evolucije raka i morskih ekologa mogu dovesti do novih uvida“, kaže dr Verner, predavač matematike i evolucije raka na KMUL-u, koji se fokusira na somatsku evoluciju tumora koji se takođe razvijaju klonalno.
Prof. dr Baums, molekularni ekolog u HIFMB, dodaje: „Sada možemo primeniti ove alate na ugrožene korale da bismo razvili efikasnije mere očuvanja, koje su nam hitno potrebne jer toplotni talasi bez presedana prete koralnim grebenima.“
„Očekujemo da će druge vrste morske trave i njihovi klonovi iz roda Posidonia, koji se protežu na više od deset kilometara, pokazati još veću starost i time biti daleko najstariji organizmi na Zemlji“, kaže Reuš. Ovo će biti sledeći predmeti proučavanja.
