Учени откриха най-голямото известно растение в света и то е дълго над 100 мили

Посидония австралис. (Рейчъл Остин)

Следващия път, когато отидете на гмуркане или гмуркане с шнорхел, погледнете отблизо тези удивително дълги яркозелени панделки, които се развяват с приливите и отливите на водата. Те са морски треви – морски растения, които произвеждат цветя, плодове и разсад всяка година, подобно на техните наземни роднини.

Тези подводни ливади с морска трева растат по два начина: чрез сексуално размножаване, което им помага да генерират нови генни комбинации и генетично разнообразие, а също и чрез разширяване на своите коренища, подземните стъбла, от които излизат корени и издънки.

За да разберете колко различни отделни растения растат на поляна с морска трева, трябва да тествате тяхното ДНК. Направихме това за ливади от плевелна морска трева, наречена Посидония австралис в плитките слънчеви води на зоната на световното наследство Shark Bay, в Западна Австралия.

Резултатът ни порази: всичко беше едно растение . Едно единствено растение се е разширило на участък от 180 км (110 мили), което го прави най-голямото известно растение на Земята.

Вземане на проби от Посидония. (Рейчъл Остин)

Събрахме проби от издънки от десет ливади с морска трева от целия Shark Bay, във води, където нивата на сол варират от нормална океанска соленост до почти два пъти по-солени. Във всички проби проучихме 18 000 генетични маркера, за да покажем, че 200 km² (77 квадратни мили) лентови плевелни ливади са се разширили от един колонизиращ разсад.

Как се разви?

Това, което прави това растение морска трева уникално от другите, освен огромния му размер, е, че има два пъти повече хромозоми от своите роднини. Това го прави това, което учените наричат ​​„полиплоид“.

През повечето време разсадът на морска трева ще наследи половината от генома на всеки от своите родители. Полиплоидите обаче носят целия геном на всеки от родителите си.

Има много полиплоидни видове растения, като картофи, рапица и банани. В природата те често живеят на места с екстремни екологични условия.

Полиплоидите често са стерилни, но могат да продължат да растат за неопределено време, ако бъдат оставени необезпокоявани. Тази морска трева направи точно това.

На колко години е това растение?

Пясъчните дюни на Shark Bay са се наводнили преди около 8500 години, когато морското ниво се е повишило след последната ледникова епоха. През следващите хилядолетия разширяващите се ливади с морска трева направиха плитки брегове и прагове чрез създаване и улавяне на утайки, което направи водата по-солена.

Във водите на Shark Bay също има много светлина, както и ниски нива на хранителни вещества и големи температурни колебания. Въпреки тази враждебна среда, растението е успяло да процъфтява и да се адаптира.

Предизвикателство е да се определи точната възраст на ливада с морска трева, но ние изчисляваме, че растението Shark Bay е на около 4500 години въз основа на неговия размер и скорост на растеж.

Други огромни растения са докладвани както в морските, така и в сухоземните системи, като a 6000-тонна трепереща трепетлика в Юта , но тази морска трева изглежда е най-голямата досега.

Открити са и други огромни растения от морска трева, включително тясно свързана средиземноморска морска трева, наречена Posidonia oceanica , който обхваща повече от 15 км и може да е на около 100 000 години.

Защо това има значение?

През лятото на 2010/11 г. а тежка гореща вълна удари сухоземни и морски екосистеми по крайбрежието на Западна Австралия.

Пострадали са ливадите с морска трева в залива Шарк широко разпространени щети в горещата вълна. И все пак плевелните ливади започнаха да се възстановяват.

Това е донякъде изненадващо, тъй като тази морска трева изглежда не се размножава сексуално – което обикновено би било най-добрият начин за адаптиране към променящите се условия.

Наблюдавахме цветя на морска трева в ливадите на Shark Bay, което показва, че морската трева е сексуално активна, но плодовете им (резултатът от успешен секс с морска трева) се срещат рядко .

Единственото ни растение може всъщност да е стерилно. Това прави успеха му в променливите води на Shark Bay доста главоблъсканица: растенията, които нямат секс, също имат ниски нива на генетично разнообразие, което би трябвало да намали способността им да се справят с променящата се среда.

Подозираме обаче, че нашата морска трева в Shark Bay има гени, които са изключително подходящи за нейната местна, но променлива среда, и може би затова не е необходимо да прави секс, за да бъде успешна.

Дори без успешен цъфтеж и производство на семена, гигантското растение изглежда много издръжливо. Изпитва широк диапазон от температури на водата (от 17 до 30 градуса по Целзий – 62 до 86 градуса по Фаренхайт – в някои години) и нива на сол.

Въпреки тези променливи условия и високите нива на светлина (които обикновено са стресиращи за морската трева), растението може да поддържа своите физиологични процеси и да процъфтява. И така, как се справя?

Ние предполагаме, че това растение има малък брой соматични мутации (незначителни генетични промени, които не се предават на потомството) в неговия обхват от 180 km, които му помагат да продължи да съществува при местни условия.

Това обаче е само предчувствие и ние се захващаме с тази хипотеза експериментално. Направихме серия от експерименти в Shark Bay, за да разберем наистина как растението оцелява и процъфтява при такива променливи условия.

Бъдещето на морската трева

Морските треви предпазват бреговете ни от щети от бури, съхраняват големи количества въглерод и осигуряват местообитание за голямо разнообразие от диви животни. Опазването и също така възстановяването на ливадите с морска трева има жизненоважна роля в изменението на климата смекчаване и адаптиране.

Морските треви не са имунизирани от въздействието на изменението на климата: температурите на затопляне, подкисляването на океана и екстремните метеорологични явления са значително предизвикателство за тях.

Въпреки това, подробната картина, която имаме сега за голямата устойчивост на гигантската морска трева на Shark Bay, ни дава надежда, че те ще съществуват още много години, особено ако се предприемат сериозни действия срещу изменението на климата.

Елизабет Синклер , старши научен сътрудник, Университетът на Западна Австралия ; Гари Кендрик , професор Уинтроп, Институт по океаните, Университетът на Западна Австралия ; Джейн Еджлоу , докторант (морска биология), Университета на Западна Австралия, и Мартин Брийд , старши преподавател по биология, Университет Флиндърс .

Тази статия е препубликувана от Разговорът под лиценз Creative Commons. Прочетете оригинална статия .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.