20 февраля 2020, четверг, 01:25
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Деревья гинкго почти достигли бессмертия

Лист гинкго
Лист гинкго
Pixabay

Команда ученых из Китая исследовала молекулярные механизмы, позволяющие деревьям гинкго достигать удивительного долголетия. Этот вид деревьев может жить более трех тысяч лет без признаков старения.

Сейчас вид гинкго двулопастной (Ginkgo biloba) — единственный представитель некогда обширной группы растений, возникшей в конце пермского периода, более 250 миллионов лет назад. В некоторых отложениях умеренного пояса Сибири мелового и юрского периодов видно, что осенью земля была покрыта сплошным слоем листьев гинкго. Ботаники предполагают, что гинкговые были родственниками ранних хвойных растений, а происходят они от древних семенных папоротников.

В современном мире гинкго двулопастной в дикой природе встречается только на двух небольших участках в заповеднике Тяньмушань, в провинции Чжэцзян на востоке Китая. Генетические исследования показывают, что эти деревья были около тысячи лет назад высажены в Чжэцзяне людьми и происходят из разных популяций. Подозревают, что это сделали буддийские монахи. В наши дни гинкго часто выращивают в ботанических садах и порой используют для декоративного озеленения городских улиц. В 2016 году был прочитан геном гинкго.

Авторы нынешнего исследования получили небольшие цилиндрические образцы древесины из стволов 34 деревьев гинкго из Анлу (провинция Хубэй) и Пичжоу  (провинция Цзянсу). Получение образцов не повредило здоровью деревьев. Анализ годовых колец показал, что рост гинкго не замедлялся в течение сотен лет. Также исследователи установили, что у деревьев разного возраста не отличаются такие характеристики, как размер листьев, способность к фотосинтезу и качество семян.

Чтобы выяснить, что происходит в этих деревьях на генетическом уровне, исследователи сравнили экспрессию генов в листьях и камбии — тонком слое клеток между древесиной и корой, которые дают начало в другим тканям в течение жизни дерева. У старых деревьев гинкго слой камбия составляет всего несколько рядов клеток, так что получить образцы было нелегкой задачей. В результате команда установила последовательность молекул РНК, синтезируемых в клетках камбия, изучила выработку гормонов и проверила микроРНК — молекулы, которые могут включать и выключать определенные гены. Данные были получены от деревьев возрастом от 3 до 667 лет.

Как и ожидалось, экспрессия генов, связанных со старением, увеличилась в умирающих листьях гинкго. Но когда исследователи изучили экспрессию тех же генов в камбии, они не обнаружили различий между молодыми и старыми деревьями, то есть, хотя листья деревьев ежегодно погибают, сами гинкго вряд ли умрут от старости.

Пристальный анализ всё-таки выявил небольшие возрастные изменения у гинкго. У более старых деревьев снижается уровень гормона роста (индол-3-уксусный кислоты) и повышается уровень гормона задержки роста (абсцизовой кислоты). У деревьев старше 200 лет снижается экспрессия генов, связанных с клеточным делением и дифференцировкой, то есть их клетки камбия не будут образовывать новые кору и древесину так же легко, как у более молодых деревьев. Один из авторов исследования Цзиньсин Лин из Пекинского университета лесоводства говорит, что, возможно, если скорость деления камбиальных клеток продолжит снижаться в течение тысяч лет, рост деревьев замедлится, и они могут в конечном итоге умереть от старости. Однако для большинства гинкго куда более вероятна гибель от внешних причин — например, от вредителей или из-за засухи.

Чтобы увидеть, становятся ли деревья уязвимее к таким факторам с возрастом, исследователи изучили гены, связанные с устойчивостью к патогенам и с выработкой флавоноидов — веществ, защищающих от микробов. Они не обнаружили различий в экспрессии этих генов для деревьев разного возраста и полагают, что деревья не теряют способности защищаться от внешних стрессовых факторов. Это позволяет гинкго оставаться здоровыми даже в возрасте более тысячи лет.

Исследователи намерены в дальнейшем изучиить уровень мутаций у деревьев гинкго и другие возможные механизмы старения. Также они считают, что другие ученые могут применить их методы, чтобы исследовать процессы старения других деревьев, от недолговечных тополей до живущих тысячи лет секвой.

Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.