Ученые изучают ДНК дубов возрастом 800 лет, таких как Друидский дуб в Бакингемшире, Англия, чтобы раскрыть генетические секреты их выдающегося долголетия. Это может помочь повысить устойчивость лесов в условиях изменения климата. Исследование, возглавляемое доктором Эдом Пайном из Woodland Trust, изучает, почему дубы могут жить более тысячи лет, выдерживая засухи, штормы и болезни. Ученые собирают образцы листьев древних дубов, чтобы раскрыть генетические факторы, способствующие их выносливости.
Исследования показывают, что древние деревья выступают в роли «победителей лотереи жизненного цикла» и имеют ключевое значение для поддержания генетического разнообразия и адаптивности лесов. Эти редкие долгожители могут жить в 10-20 раз дольше обычных взрослых деревьев, что позволяет им переживать экологические циклы, растягивающиеся на сотни или тысячи лет. Ученые из Барселонского университета и дендрария Мортон установили, что древние деревья функционируют как незаменимые генетические резерваторы, сохраняя уникальные комбинации ДНК, которые позволяют лесам адаптироваться к экстремальным условиям окружающей среды, невиданным на протяжении столетий.
Утрата этих древнейших экземпляров представляет собой необратимый ущерб для лесных экосистем, поскольку их генетическое и физиологическое наследие не может быть воспроизведено после уничтожения. В отличие от других организмов с предсказуемыми жизненными циклами, древние деревья умирают главным образом от внешних факторов, таких как болезни, пожары или штормы, а не из-за запрограммированного старения. Их выживание по большей части зависит от случайности.
Исследования показали, что эти «победители лотереи» жизненно важны для биоразнообразия и обеспечивают экосистемные функции, которых не могут дать управляемые леса. По сути они выступают в роли живых библиотек генетического материала, критически необходимого для долгосрочной устойчивости лесов в условиях изменяющегося климата.
Ранее в этом году ученые из Университета Теннесси и других учреждений опубликовали первую полную последовательность генома белого дуба (Quercus alba). В нем содержится 26 000 генов, из которых 36% организованы в кластеры, усиливающие устойчивость к заболеваниям благодаря дублированным генам. Исследование генома продемонстрировало, что деревья выработали обширные защитные системы против грибков, бактерий, вирусов и насекомых. Этот генетический арсенал, по-видимому, играет ключевую роль в их долголетии, поскольку деревьям приходится постоянно бороться с быстро эволюционирующими патогенами.
Исследования ДНК дуба являются частью растущих глобальных усилий по изучению генетики деревьев в целях их сохранения. Генетическое разнообразие имеет решающее значение для устойчивости лесов. Этим летом на конференции Forest Genetics 2025 Пенсильванского университета ученые представили результаты по геномному отбору при разработке климатически устойчивых деревьев и использованию генетических инструментов для отслеживания адаптивных признаков. Они отметили острую необходимость интегрировать генетическое разнообразие в программы восстановления лесов по мере ускорения изменений климата.