Американские биологи продолжают 144-летний эксперимент с семенами

Американские биологи продолжают 144-летний эксперимент с семенами

В апреле 2021 года четверо ученых Мичиганского государственного университета встретились в неразглашаемом месте на территории кампуса, чтобы выкопать бутылку с семенами, захороненную более 144 лет назад ботаником этого университета Уильямом Дж. Билом.

 

Теперь, через два года после того, как семена были выкопаны из секретного места, молекулярно-генетическое тестирование подтвердило, что среди семян в бутылке случайно оказалось гибридное растение — открытие, которое удивило бы и поразило Била, поскольку его ДНК была неизвестна в то время.

 

Во время своего пребывания в кампусе Бил хотел помочь фермерам увеличить урожайность сельскохозяйственных культур, уничтожая сорняки на своих фермах, поэтому он был полон решимости выяснить, как долго семена этих нежелательных растений могут оставаться жизнеспособными в почве.

 

В 1879 году он наполнил 20 стеклянных бутылок песком и 50 семенами 23 видов сорняков. Бил закапывал бутылки так, чтобы их горлышки были наклонены вниз, чтобы не собиралась вода, максимально воспроизводя естественные условия семян и почвы. Так начался долгий эксперимент с семенами била.

 

Первоначально Бил проводил раскопки каждые пять лет, чтобы проверить семена, которые вырастали каждый раз, когда их выкапывали. Однако в 1920 г. было решено изменить интервал до 10 лет, чтобы продлить исследование. Затем, в 1980 году, интервал был продлен до 20 лет. Поскольку четыре бутылки все еще закопаны, эксперимент продлится до 2100 года.

 

В 2021 году нынешняя команда исследователей Била раскопала 14-ю бутылку с семенами, захороненную на территории кампуса, чтобы посмотреть, смогут ли они наконец ответить на вопрос: как долго семена могут оставаться жизнеспособными для роста?

 

«Самым большим сюрпризом для меня является то, что семена снова проросли», — сказал Фрэнк Телевски, почетный профессор, биолог растений и руководитель группы. «Удивительно, что что-то столь старое все еще может расти».

 

С апреля 2021 года члены экспериментальной группы впервые в истории эксперимента секвенировали геномную ДНК, чтобы подтвердить идентичность видов растений. Работа команды Била была опубликована в American Journal of Botany.

 

Команда всегда думала, что гибрид каким-то образом смешался с оригинальными семенами, но до сих пор у нее не было инструментов, чтобы подтвердить это.

 

«Работы в области молекулярной генетики подтвердили фенотипы, которые мы видели, а именно, что это были растения Verbascum blattaria, или коровяк моли, и один гибрид Verbascum blattaria и Verbascum thapsus, или коровяк обыкновенный», — сказал Флеминг. «Бил говорил, что он включил только семена Verbascum thapsus, поэтому во время приготовления бутылок, должно быть, произошла какая-то путаница».

 

По словам Брудвига, хотя большинство видов, участвовавших в эксперименте Била, потеряли всю жизнеспособность семян в течение первых 60 лет, устойчивость семян Verbascum дает бесценную информацию о жизнеспособности семян в естественных почвенных условиях.

 

«За более чем 140 лет, прошедших с начала эксперимента, вопрос о долговечности банка семян приобрел новую актуальность, в том числе для сохранения редких видов и восстановления экосистем; например, посадки прерий на бывших сельскохозяйственных угодьях», — сказал Брудвиг. «Наши результаты помогают понять, какие виды растений, такие как Verbascum, могут быть проблемными сорняками для такого проекта восстановления, а какие другие виды — нет, в зависимости от того, как долго поле обрабатывалось до восстановления».

 

Бил надеялся помочь фермерам избавиться от сорняков, определив, как долго семена останутся жизнеспособными. Но спустя 144 года этот вопрос так и остается без ответа.

 

«Эксперимент Била в конечном итоге закончится, когда у нас закончатся бутылки», — сказал Лоури. «Если после следующего раскопа семена снова прорастут, нам, возможно, придется рассмотреть возможность увеличения времени между извлечениями из бутылок до каждых 30 лет».

 
 

 

 

 

Комментарии 0

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.