В дикой природе Австралии осталось менее 400 экземпляров мирта с угловатыми стеблями. Ученые работают над способами сохранения этого вида, чтобы мы могли возродить его в любой момент, если он вымрет.
Учёные занимаются криоконсервацией вида деревьев, находящегося на грани исчезновения. (Изображение предоставлено Цзинъинь Бао при финансовой поддержке городского совета Логана и программы обмена Австралийского исследовательского совета (LP210200907))
Австралийские учёные подвергают глубокой заморозке верхушки побегов дерева, находящегося на грани исчезновения, чтобы сохранить его ДНК на случай, если этот вид вымрет.
В дикой природе осталось всего 380 экземпляров госсии гонокладной (Gossia gonoclada), причём около 300 из них сосредоточены в районе города Логан на юго-востоке Квинсленда. По словам исследователей, если учёным удастся сохранить в замороженном виде разнообразную коллекцию генов этого вида, то есть большая вероятность, что они смогут возродить его, если он когда-нибудь вымрет.
«Самое важное — предотвратить дальнейшее сокращение популяции в дикой природе, поскольку именно там растение выполняет экологические функции и потенциально имеет культурное значение», — сообщила Live Science по электронной почте Элис Хейворд, молекулярный физиолог растений из Квинслендского университета, которая курирует проект. Но «сохранение оставшегося разнообразия этого вида в криобанках фактически обеспечивает резервное хранилище для этого вида», — сказала Хейворд.
Мирт с угловатыми стеблями — это небольшое дерево, которое растёт вдоль водоёмов в засушливых тропических лесах Австралии. У него блестящие листья, квадратные стебли и сладкие мясистые плоды, которые могут служить источником пищи для летучих мышей и птиц, говорит Хейворд. «Исследований его влияния на экологию было немного, но, скорее всего, он способствует укреплению берегов рек и сохранению биоразнообразия», — сказала она.
С 2010 года из-за сочетания таких факторов, как утрата среды обитания, повышение температуры и смертельное грибковое заболевание под названием «миртлевая ржавчина», количество растений мирта с угловатыми стеблями в Австралии резко сократилось. Миртлевая ржавчина вызывается экзотическим грибком Austropuccinia psidii, который поражает молодые части деревьев и кустарников семейства миртовых, деформируя листья растений, замедляя их рост и снижая их плодородность.
Чтобы спасти мирт с угловатыми ветвями от вымирания, учёные разрабатывают метод заморозки растительных тканей, с помощью которого при необходимости можно будет вырастить целое дерево. Хотя семена содержат репродуктивный материал, они не подходят для этого проекта, так как их плодородность снижена из-за заражения ржавчиной, а также потому, что они, скорее всего, не переживут длительную криоконсервацию, как сказал Хейворд.
Поэтому Хейворд и Цзинъинь Бао, докторант Квинслендского университета, планируют сохранить верхушки побегов мирта с угловатыми стеблями — самые верхние и активно растущие части растения — при сверхнизких температурах: минус 321 градус по Фаренгейту (минус 196 градусов по Цельсию).
Для этого нужно вырастить стерильные побеги в желе и собрать их верхушки, а затем обработать их криопротекторным раствором и заморозить в жидком азоте, сообщили в ABC News. По словам Хейворд, криопротекторные растворы защищают клетки растений во время заморозки, сводя к минимуму образование повреждающих кристаллов льда. Без этих растворов вода внутри клеток расширялась бы и клетки лопались, но с этими растворами вода становится «стекловидной», сказала она.
Gossia gonoclada культуры в лаборатории Университета Квинсленда. (Изображение предоставлено: Цзинъинь Бао, при финансовой поддержке городского совета Логана и программы обмена Австралийского исследовательского совета (LP210200907))
Этот метод уже работает для мирта душистого (Gossia fragrantissima), небольшого дерева, близкого к миртам с угловатыми стволами. По словам Хейворд, после замораживания верхушек побегов мирта душистого Бао добилась 100-процентной приживаемости и смогла вырастить все растения. «Мы успешно переносим этот метод на гонокладу и продолжаем работать над повышением приживаемости», — сказала она.
После того как исследователи выберут метод для мирта с угловатыми стволами, им нужно будет убедиться, что в их образцах достаточно генетического разнообразия для восстановления здоровой популяции деревьев.
«Важно сохранить достаточное генетическое разнообразие, чтобы обеспечить наилучшие шансы на выживание вида в будущем, особенно если окажется, что он естественным образом устойчив к ржавчине мирта или меняющимся климатическим условиям, — сказал Хейворд. — Учитывая угрозы, с которыми этот вид сталкивается в дикой природе из-за потери среды обитания и инвазивных видов, включая ржавчину мирта, действовать нужно быстро».
Пока что Хейуорд и Бао не обнаружили в своей выборке особей, устойчивых к болезням или климатическим условиям, но власти города Логан и их партнёры работают над выявлением таких особей, сказала Хейуорд. «Мы хотим сохранить как можно больше разнообразных особей, независимо от того, устойчивы они или нет, чтобы обеспечить основу для селекции в будущем», — объяснила она.
По словам Хейворд, таким образом нужно сохранять не только мирт с угловатыми стеблями. «Нам нужно, чтобы Австралия и весь мир создали криобанки, которые позволят нам сохранить разнообразие… продуктов питания и исчезающих растений для будущих поколений», — сказала она.