Следващия път, когато се гмуркате или плувате с шнорхел и

Следващия път, когато се гмуркате или плувате с шнорхел и очила, обърнете по-голямо внимание на тези изумително дълги, яркозелени ленти, поклащащи се с ритъма на водата. Това са морските треви – морски растения, които всяка година, сходно на сухоземните си родственици, цъфтят, раждат плодове и образуват разсади.

Тези подводни поляни с морска трева порастват по два метода – посредством полово възпроизвеждане, което им оказва помощ да генерират нови генетични комбинации и генетично многообразие, или като разгръщат своите ризоми – подземните стебла, от които излизат корените и разсадите.

За да откриете какъв брой разнообразни растения порастват в една поляна с морска трева, би трябвало да тествате тяхното ДНК. Ние направихме това при поляните с морска трева, наречена Posidonia australis , намиращи се в плитките и окъпани със слънчеви лъчи води в залива Шарк бей, част от Списъка на международното завещание, в Западна Австралия.

Резултатът ни изуми – всичко това бе едно растение. Едно-единствено растение се бе разпростряло на повече от 180 км – на процедура това е най-голямото растение на Земята, което ни е известно.

Взехме проби от разсадите от 10 поляни с морска трева из Шарк бей – във водите, където равнищата на морска сол варират от естествени до съвсем двойно по-солени. Във всички проби изследвахме 18 000 генетични маркера, с цел да покажем, че 200-те квадратни километра поляни произлизат от един-единствен колонизиращ разсад.

Взимане на проба от Posidonia. Снимка: Рейчъл Остин (Rachel Austin) 

Как е еволюирала?

Това, което отличава тази морска трева от всички останали, като изключим големия ѝ размер, е че тя разполага с два пъти повече хромозоми по отношение на своите родственици. Учените назовават сходно нещо „ полиплоид “.

В множеството случаи един разсад на морска трева ще наследи половината от генома на всеки един от своите родители. Полиплоидите обаче придвижват целия геном на всеки един от родителите си.

Съществуват голям брой растителни типове, които са полиплоиди – да вземем за пример картофи, рапица и банани. В природата те постоянно се намират тук-там с рискови условия.

Полиплоидите са постоянно стерилни, само че в случай че не бъдат смущавани, могат да нарастват до безконечност. Морската трева е направила тъкмо това.

Колко остаряло е това растение?

Пясъчните дюни на Шарк бей се наводняват преди към 8500 години, когато морското ниво се повишава след последната ледникова ера. През идващото хилядолетие разширяващите се поляни с морска трева основават плитки крайбрежни прагове като образуват и улавят седименти, а това от своя страна усилва солеността на водата.

Освен това до водите на Шарк бей доближава доста повече светлина, равнищата на питателните субстанции са ниски, а температурните съмнения са огромни. Въпреки тази враждебна среда растението съумява да вирее и да се приспособява.

Плитките и солени води на Шарк бей. Снимка: Анджела Росен (Angela Rossen) 

Трудно е да определим точната възраст на една поляна от морска трева, само че ние изчислихме въз основата на неговия размер и скорост на напредък, че растението в Шарк бей е на към 4500 години.

Известни са и други големи растения – както морски, по този начин и сухоземни. Например 6000-тонната трепетлика в Юта. Но тази морска трева, наподобява, е най-голямото до ден сегашен.

Откривани са и други великански морски треви, в това число средиземноморската Posidonia oceanica – непосредствен роднина [на Posidonia australis ], която покрива над 15 км и евентуално е на към 100 000 години.

Защо това е от голяма важност?

През лятото на 2010-11 извънредно мощна гореща вълна удря както земните, по този начин и морските екосистеми по крайбрежието на Западна Австралия.

Поляните с морска трева в Шарк бей понасят големи вреди. Въпреки това лека-полека тези с Posidonia australis стартират да се възвръщат.

В прочут смисъл това е изненадващо, защото наподобява, че тази морска трева не се възпроизвежда полово – нормално това е най-хубавият метод за акомодация към изменящите се условия.

Ние наблюдавахме цветове по морската трева из поляните в Шарк бей, което подсказва, че морската трева е полово дейна, само че нейните плодове (крайният резултат от един сполучлив полов акт) се виждат рядко.

Цветчета на морската трева Posidonia australis. Снимка: Анджела Росен (Angela Rossen)

Реално нашето едно-единствено растение може да е стерилно. Това прави сполучливото му развиване в променливите води на Шарк бей извънредно озадачаващо; растенията, които не вършат секс, имат ниски равнища на генетично многообразие, което би трябвало да понижи способността им да се оправят с изменящите се среди.

Ние обаче подозираме, че нашата морска трева в Шарк бей разполага с гени, които са извънредно подобаващи за нейната локална, само че променлива среда. Вероятно таман заради тази причина тя не се нуждае от секс, с цел да бъде сполучлива.

Дори без сполучлив разцвет и произвеждане на семена, това гигантско растение наподобява много стабилно. То претърпява големи температурни вариации (от 17 градуса по Целзий до 80 през някои години) и разнообразни равнища на соленост.

Въпреки тези променливи условия и високите равнища на светлина (които кардинално стресират морската трева), растението може да поддържа своите физиологични процеси и да вирее. Как се оправя?

Нашата догадка е, че по цялото си 180-километрово продължение растението разполага с дребен брой соматични разновидности (малки генетични промени, които не се предават на поколението), които му оказват помощ да устоя на локалните условия.

Това обаче е чисто и просто съмнение и в този момент ние ревизираме тази догадка пробно. Подготвили сме поредност от опити в Шарк бей, с цел да разберем по какъв начин тъкмо това растение оцелява и вирее при сходни променливи условия.

Бъдещето на морската трева

Морските треви защищават бреговете ни от вреди, съхраняват големи количества въглерод и дават хабитат на огромно многообразие от организми. Запазването и възобновяване на поляните с морски треви е от значително значение за намаляването на резултатите от изменението на климата, както и за акомодацията.

Морските треви не са ваксинирани против последствията от изменението на климата – затоплящите се температури, повишаващата се киселинност на океаните и рисковите времеви условия са съществени провокации за тях.

Сега обаче детайлната картина за извънредно високата резистентност на гигантската морска трева в Шарк бей ни вдъхва вяра, че те ще продължат да съществуват още доста години – изключително в случай че се подхващат съществени ограничения във връзка с изменението на климата.

Автори:

Елизабет Синклер (Elizabeth Sinclair) – старши откривател от Университета на Западна Австралия.

Гари Кендрик (Gary Kendrick) – Winthrop професор, Океанския институт, Университета на Западна Австралия.

Джейн Еджлоу (Jane Edgeloe) – докторант по морска биология, Университета на Западна Австралия.

Мартин Брийд (Martin Breed) – старши преподавател по биология, Университета Флиндърс.

Тази публикация е препубликувана от  под лиценза Creative Commons и преведена от Obekti.bg с общителното единодушие на нейните създатели. Прочетете истинската публикация тук.