科学家发现,位于犹他州的一棵巨大的白杨“潘多”(Pando)占地超过100英亩(40公顷),它不仅是地球上已知的最大生物之一,也是最古老的生物之一。
一项新的研究发现,通过被称为“分叶”的枝条进行无性繁殖的白杨已经有1.6万到8万年的历史了。地球上最古老的非克隆生物是Methusalah(),一种生长在加州东部的狐尾松,已有4856年的历史。Pando的年龄估计是基于白杨基因组随时间的突变率。这项研究尚未经过同行评议,已发表在预印本网站bioRxiv上。
这项研究的主要作者、犹他州立大学的研究员罗森·皮诺告诉《生活科学》杂志,这个估计的范围很广,因为白杨的突变很罕见,而且还不完全清楚这些基因突变在新芽和茎中积累的速度有多快。但在潘多附近的一个湖床上取样也显示,6万多年来,白杨花粉一直存在,这表明,自人类开始迁徙出非洲以来,这种克隆可能就已经存在了。
“这种生物是如何在多年来面临的所有环境变化中生存下来的?”Pineau说。“这些都是值得思考的有趣问题。”
潘多是世界上最大的树。它的名字在拉丁语中的意思是“我传播”,它确实传播了:在犹他州中南部的Fishlake国家森林中,这种生物已经产生了大约47,000个单独的茎。这些茎都由一个巨大的地下根系连接起来,这些根系加起来使潘多成为世界上最重的生物。
研究和保护组织西部白杨联盟(Western Aspen Alliance)的负责人保罗·罗杰斯(Paul Rogers)说,到目前为止,还没有可靠的科学证据来证明潘多的年龄。罗杰斯没有参与这项新研究,尽管他在犹他州立大学生态学系担任兼职。“他们在这里的发现是向前迈出的重要一步,”他告诉《生活科学》杂志。
罗杰斯怀疑潘多岛的真实年龄可能更接近1.6万年,而不是8万年,因为大约2万年前,冰川向白杨现在生长的地方推进了大约1英里(1.6公里)。他说,在那种接近冰川的环境中,白杨可能很难生存。与此同时,皮诺和她的同事采集花粉的湖床,可以从比潘多覆盖的更大的区域采集花粉,他说。要证明花粉来自潘多岛,需要古代DNA证据。
研究还发现,潘多似乎善于控制自己的基因组。皮诺说,突变随空间的变化比研究人员预期的要小。她说:“你期望在太空中距离较近的[茎]在基因上也更接近。”但研究人员没有发现这种关系,除非他们放大到距离小于49英尺(15米)的茎上,这意味着Pando在总体上是相似的。
皮诺说:“突变可以在局部积累,但实际上它们的传播比我们预期的要少得多。”
为了更好地了解白杨的突变率,并进一步缩小它的年龄,皮诺和她的同事们现在计划与加州大学伯克利分校的植物生物学研究员艾莉莎·菲利普斯合作。
皮诺说:“许多不同的植物都有相同的生长模式。“这棵树受到了很多关注,因为它又大又老,但它可以教给我们很多关于植物生物学和植物恢复力的知识。”
罗杰斯说,潘多近年来一直在挣扎,因为食草动物过多——一些是牛,但主要是鹿。部分白杨被围起来以保护它,这一策略,加上几年的潮湿,似乎促进了克隆的生长。
罗杰斯说:“作为一名在那里做了大量监测的研究人员,我自己也很惊讶,今年秋天早些时候我在那里的时候,情况似乎出现了某种反弹。”