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Das Eichengenom enthüllt das Geheimnis der Langlebigkeit der Bäume

Das Eichengenom enthüllt das Geheimnis der Langlebigkeit der Bäume

Einige der Bäume, die heute die Erde bevölkern, sind älter als die ägyptischen Pyramiden und haben die letzten 5.000 Jahre der Menschheitsgeschichte miterlebt.

Ein Team von Wissenschaftlern hat das Eichengenom, das drei Kontinente umfasst, sequenziert, um zu verstehen, was hinter seiner langen Lebensdauer steckt. Die Studie zeigt, dass das Immunsystem eine Schlüsselrolle bei der Sicherung seines jahrhundertealten Überlebens spielt.

Im 17. Jahrhundert wurde Isaac Newton geboren, einer der wichtigsten Wissenschaftler der Geschichte, Autor des Gesetzes der universellen Gravitation. Im Schatten dieses englischen Physikers und Mathematikers kamen einige Eichen ans Licht, die 350 Jahre später noch heute leben. Aber sie sind nicht einzigartig.

1965 wurde eine Studie in der Zeitschrift veröffentlichtÖkologie Der Geologe Donald Currey erlaubte uns, den bis dahin ältesten Baum der Welt zu finden: eine Colorado-Kiefer (Pinus aristata) von 4.844 Jahren in den Bergen von Nevada in den USA Der Baum mit dem Spitznamen Prometheus wurde versehentlich gefällt.

Seitdem haben die Schutzmaßnahmen zugenommen und das Ranking langlebiger Bäume hat zugenommen. Auf Prometheus folgen nun zwei Exemplare vonPinus longaevaDiese besetzen die ersten beiden Positionen, eine mit dem Namen Methusalah von 4.845 Jahren und eine mit unbekanntem Namen von etwa 5.062 Jahren, aus den White Mountains von Kalifornien. Und es stellt sich die Frage: Wie können diese Lebewesen so viele Jahre leben?

Ein internationales Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Christophe Plomion von der Universität Bordeaux in Frankreich und unter Beteiligung der Universität Gerona zeigt, dass die lange Lebensdauer von Bäumen durch die Verbreitung krankheitsresistenter Gene erklärt werden kann. Die Studie, veröffentlicht inNaturpflanzenwürde erklären, wie manche Bäume trotz widriger Umstände Jahrhunderte überleben können.

Der Fall der Eiche, die untersucht wird

Die Forscher konzentrierten sich auf die gemeine Eiche (Quercus robur), ein Baum mit 450 Arten in Asien, Europa und Amerika, der aufgrund seiner Allgegenwart und Langlebigkeit zu einem kulturellen Wahrzeichen geworden ist. Dazu sequenzierten sie das Genom dieses Baumes und verglichen es mit den gesamten Genomsequenzen anderer Pflanzen.

Die Ergebnisse zeigen, dass Eiche eine massive Explosion der Tandem-Gen-Duplikation (in Regionen, die nebeneinander liegen) erlebte. Die Anhäufung somatischer Mutationen scheint zu 73% zur Erweiterung der gesamten Eichengenfamilie beigetragen zu haben. Diese sind weitgehend mit Krankheitsresistenzgenen assoziiert und weisen positive Selektionssignaturen auf.

"Diese Arbeit wirft neue Fragen hinsichtlich des Beitrags dieser Mutationslast zur Anpassung auf, insbesondere im Hinblick auf die Abwehr neuer Schädlinge und Krankheitserreger", sagen die Autoren in der Studie. Laut den Forschern leistet das Immunsystem einen wesentlichen Beitrag zum Überleben langlebiger Pflanzen über mehrere Jahrhunderte.

Die Wissenschaftler fanden auch ähnliche Erweiterungen des Krankheitsresistenzgens in anderen Baumgenomen.

Literaturhinweis:

Christophe Plomion et al. "Das Eichengenom zeigt Facetten einer langen Lebensdauer"Naturpflanzen 18. Juni 2018


Video: Peter Wohlleben erklärt im Interview: Können Bäume sich verlieben? (November 2021).