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2022-06-02 08:09

自克隆鲨鱼湾海草成为世界上最大的植物

在澳大利亚西部沙克湾清澈的浅水中,海洋科学家们震惊了,他们发现这片长达180公里的海草原是从一株植物开始的,通过克隆自身传播了大约4500年。

这一发现发生在澳大利亚最西端,这使得波塞冬的草甸成为地球上最大的克隆生物和植物。


Poseidon’s ribbon weed is just one of the 12 species found in the 7400-square-kilometre marine park at Shark Bay.

研究人员在潜水并从海湾采集海草样本进行基因检测后,于周三在英国皇家学会的旗舰生物学杂志上发表了这一发现。

这项研究的目的是确定鲨鱼湾海草草地的遗传多样性,并确定哪些植物可以用于该国其他地区的恢复工作,那里的污染或海洋热浪事件已经杀死了草地。


Seagrass in the bay filters the water, making it look very clear, and keeps the bay shallow.

在澳大利亚各地发现的波塞冬的丝带草,只是在7400平方公里的鲨鱼湾海洋公园发现的12种物种之一。鲨鱼湾是世界遗产区,也是儒艮、海龟、鱼和螃蟹等多种海洋生物的家园。

研究人员对多个物种进行了采样,整理了超过18,000个基因标记,但当从10个不同地点中的9个拍摄的照片具有相同的基因变异时,研究人员无法相信这一点。

通常,一个有机体的基因变异越多——无论是植物、人类还是其他动物——就越有利于生存。

以海草为例,你可能会有一片草地,其中包含同一物种的基因不同的成员,它们会繁殖并共享特征,其中最强的成员能在温度或盐度等环境变化中生存下来。

但鲨鱼湾的波塞冬的丝带草不同,因为它是数千年前两个相似物种的杂交,不能有性繁殖。

这篇论文的资深作者、西澳大利亚大学进化生物学家伊丽莎白·辛克莱(Elizabeth Sinclair)表示,这种植物在基因上仍然很顽强,染色体是其他波西多尼亚的两倍,因为它拥有来自双亲的全部基因组,而不是通常的50%。

她说:“所以它有很多基因多样性,这就是为什么它能一直存在下去的原因。”

“这让很多人大吃一惊,包括我们研究团队的人。”

在美国东海岸有海草克隆体,长约50公里,使鲨鱼湾的面积扩大了三倍。

鲨鱼湾带状杂草也比犹他州被称为Pando的无性繁殖的颤杨群落更大,后者由47000棵树组成,此前曾是世界上最大的植物。

拯救海草

据信,大约8000年前,随着海平面上升,海草开始在鲨鱼湾定居。

海草擅长储存碳,现在面临的最大威胁是气候变化。

上一次大的热浪事件发生在2010-11年,导致鲨鱼湾一公顷又一公顷的海草和西海岸的其他海洋植物死亡或受损。

许多带状杂草的长叶片也死亡了,但6年后,在海湾的部分地区,芽密度已经恢复。


Dugo<em></em>ngs rely on seagrass for their diet in the northwest of Australia but are more attracted to wire weed in Shark Bay.

儒艮最喜欢的更普遍的铁丝草却没有那么有弹性,更受科学家们的重视。

海湾里的海草过滤了海水,使它看起来非常清澈,由于沉积物和死亡植物的积累,海湾很浅。

此外,这里几乎没有淡水输入,蒸发使得这里比世界上其他地方更咸。

辛克莱说,海草不断地形成礁石,帮助维持了海默林池中35亿年前的叠层石的环境,叠层石是每年生长0.3毫米的活化石。

“这两种生物紧密相连,海草发生的事情也会发生在叠层石上,”她说。

“这是一种非常微妙的平衡……幸运的是,我们在西澳都有保护,所以这限制了可能发生的损害……但气候变化是我们无法逃避的。”

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