№ 3

Сентябрь/2022

Russian Traveler 03/2022

Самое большое в мире растение занимает 180 квадратных километров

Фото: Angela Rossen

Залив Шарк

И оно представляет собой единый организм.

Подводные луга из водорослей могут образовываться двумя способами: за счет полового размножения, которое помогает им генерировать новые комбинации генов и создавать необходимое генетическое разнообразие, а также вегетативным путем за счет удлинения корневищ — подземных стеблей, из которых появляются корни и побеги.

Долгоживущая армия клонов

Образование новой особи из многоклеточной части тела родителя (вегетативное размножение) широко распространено в природе: этим путем свой род воспроизводят бактерии, грибы, цветы, деревья и даже некоторые представители царства животных: например, черви или губки. При сочетании благоприятных факторов клонировавший себя организм может занимать гигантские территории и жить на протяжении многих лет.

Чтобы узнать, сколько отдельных растений образовали целый луг водорослей, необходимо проверить их ДНК. Ученые из австралийского Университета Флиндерса решили проанализировать ленточные водоросли Posidonia australis (Посидония австралийская), которые покрывают мелководье в заливе Шарк в Западной Австралии. 

Результат поразил ученых: одно-единственное растение расползлось на площадь в 180 квадратных километров. Это делает данную посидонию самым большим из известных растений на Земле.

Исследователи собрали образцы побегов с десяти лугов морских водорослей по всему заливу Шарк. Во всех образцах они изучили 18 000 генетических маркеров, и выяснили, что вся эта масса водорослей разрослась из одного организма-колонизатора.

От ему подобных этот луг отличает, помимо его огромных размеров, то, что у него в два раза больше хромосом, чем у родственников. Это делает его «полиплоидом». В большинстве случаев росток морской травы наследует половину генома каждого из своих родителей. Однако полиплоиды несут геном каждого из своих родителей.

Фото: Rachel Austin
Водоросли Posidonia australis

Есть много полиплоидных видов растений – например, знакомый всем картофель, рапс и бананы. В природе они часто обитают в местах с экстремальными условиями окружающей среды. Полиплоиды часто стерильны, но могут продолжать расти бесконечно, если их не беспокоить. Так и случилось с громадным лугом Р. australis в заливе Шарк.

Песчаные дюны залива Шарк были затоплены около 8500 лет назад, когда уровень моря поднялся после ледникового периода. В течение следующих тысячелетий разрастающиеся подводные луга образовали неглубокие прибрежные отмели и пороги за счет захвата наносов, которые сделали воду более соленой.

В водах залива Шарк много света, а также мало питательных веществ и большие колебания температуры. Несмотря на эту враждебную среду, растение сумело адаптироваться и процветать в этих условиях.

«Трудно определить точный возраст луга из морских водорослей, но мы оцениваем, что растению в заливе Шарк около 4500 лет, исходя из его размера и скорости роста», – авторы исследования.

Конечно, это не первое растение-гигант. Так, лес Пандо в американском штате Юта представляет собой клональную колонию, в которой все деревья имеют общую корневую систему и генетически идентичны. Однако луга Р. australis превосходят этот лес по размерам.

В этом же районе также были обнаружены другие огромные водоросли, в том числе близкородственная австралийской посидонии средиземноморская водоросль под названием Posidonia oceanica, которая покрывает более 15 квадратных километров и может иметь возраст около 100 тысяч лет.

Летом 2010–2011 годов сильная волна тепла обрушилась на наземные и морские экосистемы вдоль побережья Западной Австралии. Луга с водорослями в заливе Шарк сильно пострадали от жары, но, тем не менее, быстро начали восстанавливаться. Как отмечают ученые, это несколько удивительно – ведь эта водоросль, по-видимому, не размножается половым путем, что обычно является лучшим способом адаптации к изменяющимся условиям.

Водоросли Posidonia australis

Поэтому исследователи полагают, что эта водоросль имеет гены, хорошо подходящие для выживания в ее локальной, но изменчивой среде. Возможно, именно поэтому у нее нет необходимости размножаться половым путем, чтобы добиться успеха. Даже без успешного цветения и производства семян гигантское растение кажется очень устойчивым. И эт несмотря на то, что посидония испытывает широкий диапазон температур воды (от 17 ℃ до 30 ℃ в некоторые годы) и уровней соли.

Несмотря на изменчивые условия и высокий уровень освещенности (который обычно вызывает стресс у морских водорослей), растение продолжает поддерживать свои физиологические процессы и процветать. Ученые считают, что это растение имеет небольшое количество соматических мутаций (незначительные генетические изменения, которые не передаются потомству) на всем его ареале в 180 км, которые помогают ему выживать в местных условиях.

Морские травы защищают наши побережья от ураганов, хранят большое количество углерода и обеспечивают среду обитания для большого разнообразия диких животных. Сохранение, а также восстановление лугов с морскими водорослями играет жизненно важную роль в смягчении последствий изменения климата и адаптации к ним.

Однако водоросли не застрахованы от воздействия глобального потепления – повышения температуры, закисления океана и экстремальных погодных явлений. Тем не менее, детальная картина огромной устойчивости гигантских водорослей залива Шарк дает нам надежду, что они будут существовать еще много лет, особенно если не забывать о серьезных мерах по борьбе с изменением климата, заключает команда.

Почитайте о самом древнем дереве, растущем на планете.