Растут медленно и не стареют, китайские ученые изучили дерево гинкго

Молоды и жизнеспособны сотни лет. Ученые выяснили, что шестисотлетние деревья гинкго не особенно отличаются от своей молодой поросли. К таким выводам исследователи пришли, измерив физиологические функции и экспрессию генов в клетках деревьев, сообщает корреспондент tvbrics.com со ссылкой на nplus1.ru.

Несмотря на то, что «старые» гинкго растут медленнее, они не теряют ни в фотосинтезе, ни в своей плодовитости. По мнению ученых, которое опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, секрет гинкго - в генах! Именно они связаны с ответом на стресс и паразитов, и благодаря им деревья продолжают функционировать в 600 лет так же, как и в 20. Это полноценное, растительное существование помогает им избежать дряхления.

Большая часть мирового ученого сообщества уверена: старение - универсальное свойство всех живых организмов, включая растения. Хотя, в отличие от животных, именно растения сохраняют способность к росту до конца жизни. Причиной такой жизнеспособности считается процесс обновления тканей.

Образовательные ткани, или меристемы, отвечают за рост дерева. Именно они обеспечивают верхушечный рост (в длину) или вставочный (в толщину). Верхушечные меристемы гораздо более уязвимы и часто гибнут от травм или заморозков, поэтому в какой-то момент деревья перестают расти вверх.

А вот вставочная меристема ствола, или по-другому сосудистый камбий, сохраняется до конца их жизни, и многие, даже очень старые деревья продолжают расти в толщину. Кстати, именно камбий каждый год производит новые клетки проводящих тканей, и за работой его можно следить по годичным кольцам.

Чудо-дерево без внимания и не осталось. Ли Ван вместе с коллегами из Пекинского университета лесного хозяйства изучили в деталях, как стареет гинкго, это известное дерево-долгожитель, и что при этом происходит с его сосудистым камбием. Они измерили параметры строения ствола у 34 деревьев гинкго возрастом от 15 до 1353 лет и обнаружили, что толщина годичных колец со временем падает: например, в 25 лет она в среднем 5,25 мм, а в 991 год — всего 1,20 мм. Но поскольку с годами дерево становится все толще, то общая площадь камбия у него растет и не падает даже к 500-му году жизни.

Для более подробного анализа ученые отобрали девять деревьев и разделили их на три группы. Молодые деревья - около 20 лет, старые деревья - в среднем 200 лет и очень старые деревья - 600 лет. У всех деревьев исследователи измерили и другие физиологические показатели: среднюю площадь листьев, всхожесть семян, которые в итоге практически не отличались, несмотря на возрастной ценз. Процесс фотосинтеза и содержание хлорофилла также были практически на одном уровне.

Исходя из полученных данных, научный итог оказался фантастическим - никаких общепринятых признаков старения у старых гинкго найти не удалось.

Стоит отметить, что у всех трех групп исследователи измерили количество гормонов, которые производит камбий. Выводы по «гормональному» исследованию также удивительны - концентрация гормонов, ответственных за рост (ауксинов), падает почти в четыре раза - с 20 до 200 лет, но потом почти изменяется к 600 годам. А вот гормонов, которые тормозят рост (абсцизовая кислота) в ответ на стресс, становится к 600 годам в два раза больше.

Ученые также измерили экспрессию генов в клетках камбия и обнаружили, что наиболее сильные изменения (в работе 1246 генов) происходят между 20 и 200 годами, а между 200 и 600 годами различия гораздо более слабые (всего 209 генов).

Но интересно, что экспрессия генов, которые у растений связывают со старением, с возрастом не повышается, так же, как и не снижается у генов, которые отвечают за аутофагию (самопереваривание и обновление внутриклеточного содержимого), реакцию на стресс и синтез противомикробных веществ.

По мнению ученых, возрастные изменения в организме гинкго происходят крайне неравномерно. Большая часть возрастных перемен идет в первые 200 лет жизни, а после этого физиология стабилизируется.

В клетках же камбия, которые считают ответственными за поддержание жизнеспособности тканей, продолжают активно работать механизмы защиты от стресса и инфекций. Потому растению удается уравновесить рост и старение: оно тормозит процессы роста, но и признаков дряхлости не проявляет.