Sebuah tumbuhan yang lain di permafrost selama 30 ribu tahun telah berkembang • Elena Naimark • Berita Sains mengenai "Unsur" • Paleontologi, Sains di Rusia, Botani

Satu tumbuhan yang lain dalam permafrost selama 30 ribu tahun telah berkembang

Tahap berturut-turut pertumbuhan sapwood sempit adalah tumbuhan dengan nasib yang luar biasa. 31 ribu tahun yang lalu, tupai tanah menyembunyikan benihnya di dalam bilik stornya, rizab yang terlupa dibekukan, cerpelai bertindih puluhan meter permafrost. Para saintis telah menemui stor stor ini dengan biji dan, bersenjatakan teknologi canggih, dapat membuat tumbuhan kuno untuk mekar dan berbuah. Ternyata kilang induk melihat mammoth, dan kanak-kanak – komputer riba dan telefon bimbit. Imej dari artikel dalam perbincangan PNAS

Sekumpulan saintis dari Pushchino bekerja dengan biji tumbuhan berumur 31 ribu tahun, dibangkitkan dari lapisan-lapisan permafrost. Para saintis berjaya menerapkan satu set teknologi yang telah terbukti untuk mendorong pembahagian sel dan organogenesis dalam benih ini. Akibatnya, mereka menerima tumbuh-tumbuhan berbunga langsung, yang selepas penyebaran menghasilkan benih biasa dengan percambahan yang baik. Ini adalah yang paling tua dari tumbuh-tumbuhan yang paling meriah, jauh melebihi usia pemegang rekod sebelumnya – sawit tarikh dua ribu tahun. Sekarang dunia saintifik mempunyai organisma hidup dari zaman dahulu. Kepentingan peristiwa ini adalah sukar untuk memaksimumkan untuk kajian selanjutnya terhadap evolusi dan pembinaan semula keadaan semula jadi dunia raksasa dan badak bulu.

Organisme yang dihidupkan semula dari masa lalu … Tema ini kedengarannya menarik ajaib. Tetapi bagi orang-orang moden, biasa, cukup aneh, untuk keunggulan sains dan teknologi, kedengarannya dapat dicapai dengan menggalakkan. Malah, para saintis telah lama mula menyerang kubu kuat ini. Salah satu eksperimen pertama seperti ini ialah pemulihan teratai dari biji yang lain selama kira-kira 800 tahun di bawah tasik yang kering di Manchuria. Kerja-kerja ini bermula pada pertengahan tahun 60-an pada abad ke-20, ketika mungkin untuk mendapatkan bunga dan buah-buahan dari biji prasejarah. Sejumlah penyelidik yang mengagumkan selepas kerja yang hebat ini mula memulihkan organisma zaman lalu.

Cara paling mudah untuk melakukan ini adalah dengan bakteria. Mikrobiologi bekerja dengan pelbagai versi bahan purba, yang menjamin pengasingan relatif sampel dari masa pembentukan mereka. Bahan seperti itu, sebagai contoh, batu permata atau garam. Daripada yang terakhir, 250 juta tahun (batu Permian-Triassic), hidup bakter halofilik telah terisolasi dan berkembang. Halococcus salifodinae. Mereka berbeza dari analog moden tidak seperti yang sepatutnya berkaitan dengan zaman purba mereka.Sebaliknya, apabila ia datang kepada bakteria atau kulat mikroskopik, selalu ada keraguan sama ada spora yang bercambah dan bertenaga bersesuaian dengan batuannya sendiri, dari mana mereka terpencil. Lagipun, bakteria ini boleh menjadi pencemaran makmal, iaitu, saintis telah mempelajari bakteria moden yang berlaku pada sampel. Atau, pencemaran bakteria boleh berlaku semasa cuaca atau transformasi sampel itu sendiri: selepas semua, ia "disimpan" untuk semua jutaan tahun ini tidak dalam keadaan steril.

Satu lagi perkara – tumbuhan. Berikut adalah residu tumbuhan jenis tertentu – tetapi tumbuhan yang ditanam dari mereka, tentu saja, dari jenis yang diharapkan. Sudah tentu, tumbuhan tidak akan menjadi pemegang rekod zaman dahulu, mereka tidak dapat bersaing dengan mikroorganisma, tetapi di sini hasilnya mengagumkan. Yang paling kuno dari tumbuh-tumbuhan, yang dapat tumbuh dari biji sejarah, adalah sawit tarikh. Benihnya ditemui di tapak arkeologi di Herodion, berhampiran Laut Mati; umur lapisan dengan benih – abad saya era kita. Tarikh kelapa sawit, yang benihnya ditanam oleh saintis, menyaksikan peristiwa-peristiwa ribut di zaman kemunculan agama Kristian.

Sebenarnya terdapat kemungkinan lain: benih dan buah-buahan yang berdaya maju boleh disimpan di permafrost, yang menyediakan tahap dehidrasi dan suhu yang rendah. Pada pertengahan tahun 60-an abad yang lalu, lupin telah ditanam dari biji berumur 10,000 tahun, diekstrak daripada ubi kelambu di permafrost. Kemudian, bagaimanapun, membuktikan bahawa benih ini adalah moden dan diperkenalkan oleh tikus kemudian. Namun idea itu kelihatan sangat berbuah, kerana ia adalah permafrost yang kini merupakan repositori yang paling menjanjikan kehidupan purba – bakteria, kulat, dan tumbuhan.

Ia adalah ke arah ini bahawa kakitangan Institut Biophysics Pushchino dan Institut Fizikokimia dan Masalah Biologi Sains Tanah di bawah pimpinan David Gilichinsky dicari. Dan mereka cukup bernasib baik untuk menghidupkan kembali kilang paling purba hingga kini – smolyovka (Silene stenophylla) dari keluarga ulas. Ahli paleontologi bekerja di tebing Kolyma, menjelajah lapisan Pleistocene permafrost. Lapisan-lapisan ini dibentuk dalam keadaan Pleistocene tundra-steppe dan mengandungi banyak dan pelbagai jenis fauna rama-rama: mammoth, badak, rusa, tikus kecil.Terdapat juga banyak tikus, tupai tanah.

Oleh itu, di lokasi Duvanny Yar, di mana kumpulan itu bekerja, terdapat kira-kira 70 minks ini dengan stor – stok. Dalam sesetengah ceroboh, benih dan buah-buahan tanaman yang tidak disentuh telah ditemui; bilangan mereka di dalam ruang berasingan mencapai 600-800 ribu. Oleh kerana di tempat ini, tikus-tikar menggali stor di bawah permafrost, keselamatan stok dipastikan dari saat meletakkan. Sebagai temu janji radiokarbon telah ditunjukkan, benih telah disimpan dalam peti sejuk semulajadi ini selama 31-32 ribu tahun. Kedudukan minks berhubung dengan lapisan atas dan bawah permafrost tidak termasuk kemungkinan pengenalan moden apa-apa makromaterial. Oleh itu, zaman kuno seperti benih di dalam peti sejuk beku tidak ragu-ragu.

Gula kecil yang ditumbuk, tumbuh dari tisu-tisu purba: f – bunga betina, b – bunga biseksual dengan pistil dan stamens. Resin moden spesies ini hanya mempunyai bunga biseksual: perbezaan ini menunjukkan perbezaan dalam keadaan pembungaan yang disertakan. Imej dari artikel dalam perbincangan PNAS

Adakah mungkin untuk menanam benih ini? Tugas ini ditetapkan oleh kumpulan Pushcha.Kemungkinan utama untuk memperoleh tumbuhan hidup telah terbukti: pada peringkat sebelumnya penyelidikan, pembahagian sel telah diperhatikan dalam biji-bijian sorrel, sedge, bearberry dan tar – semua dari kedai yang sama tiga puluh ribu tahun yang lalu. Tetapi untuk beberapa sebab, Smileyok diiktiraf sebagai objek yang paling menjanjikan.

Untuk memulakan, budaya sel berdasarkan sel-sel plasenta daripada benih yang tidak matang dicipta. Gula dan banyak bahan lain yang diperlukan untuk pertumbuhan dan pemeliharaan tisu aktif tertumpu pada tisu ini. Juga dalam plasenta, kepekatan morphogens meningkat – hormon yang bertanggungjawab untuk pembentukan organ tumbuhan. Perlu juga difahami bahawa penyesuaian umum tumbuh-tumbuhan dari kawasan Arktik ke keadaan sejuk dan kering tentunya menyumbang kepada pemeliharaan tisu panjang yang menghairankan dalam keadaan hidup.

Para saintis telah mencipta budaya daripada tiga biji yang berbeza untuk perbandingan. Selanjutnya, sel pembahagi diletakkan di dalam persekitaran khas dengan set hormon tumbuhan yang tepat. Di bawah tindakan hormon, organogenesis bermula dan akar muncul, dan selepas tumbuhan dipindahkan ke cahaya, klorofil dan tangkai pertama dengan daun muncul.Selepas menunggu daun, tanaman dipindahkan ke dalam periuk dan diletakkan di dalam rumah hijau dengan keadaan yang sesuai. Kini anda hanya melihat tumbuh-tumbuhan berbunga.

Sebagai kawalan, prosedur yang sama, bermula dari memisahkan sel-sel plasenta ke pembungaan yang sangat, dilakukan dengan smolyovka moden yang dikumpulkan di lapangan sekitar Duvanny Yar. Tumbuhan kuno dan kawalan adalah sama, tetapi hanya tumbuh-tumbuhan moden dengan bunga biseksual (dengan kedua-dua pistil dan stamens), manakala yang dahulu hanya memberikan bunga betina pada mulanya, dan hanya kemudian muncul biseksual. Seterusnya, bunga-buahan telah disemai secara buatan dengan mengatur penyebaran silang dengan ketat – saintis telah bijak menanam tumbuh-tumbuhan dari tiga biji yang berlainan. Dan mendapat benih. Percambahan benih ternyata menjadi 100% tinggi, walaupun kawalan moden, yang telah menjalani prosedur yang serupa, mempunyai percambahan kurang – 86-90%. Kadar percambahan yang tinggi adalah luar biasa, dan tidak diketahui apa keajaiban yang diharapkan dari tumbuh-tumbuhan meriah. Sejarah penyelidikan mereka baru bermula.

Jadi, kumpulan Pushcha membentangkan tumbuhan berbunga dan subur yang tumbuh dari tisu tumbuhan yang dibangkitkan dari permafrost dari masa lalu.Mereka adalah saksi hidup yang pupus di padang rumput yang besar. Para saintis telah menunjukkan kemungkinan asas keajaiban seperti itu, yang diterangkan dengan terperinci metodologi. Diharapkan percubaan yang sangat menarik dan signifikan ini akan diteruskan, kerana di lapisan lapisan permafrost di Kolyma terdapat pelbagai jenis bahan tersebut: ahli sains telah mengenal pasti benih dari 38 spesies tumbuhan di era itu. Pemulihan tumbuh-tumbuhan ini akan menyediakan bahan baru yang sangat besar untuk memahami proses evolusi, untuk pembinaan semula ekologi dan keadaan masa Pleistosen yang tepat.

Sumber:
1) Svetlana Yashina, Stanislav Gubin, Stanislav Maksimovich, Alexandra Yashina, Edith Gakhova, David Gilichinsky. Penjanaan tumbuhan subur keseluruhan daripada tisu buah berusia 30,000 tahun yang dikebumikan di permafroi Siberia // PNAS, yang diterbitkan dalam talian sebelum dicetak pada 21 Februari 2012.
2) Max J. Kennedy, Sarah L. Reader, Lisa M. Swierczynski. Rekod pemeliharaan mikro-organisma: keterangan keabsahan kehidupan (PDF, 2.44 Mb) // Mikrobiologi. 1994. V. 140. ms. 2513-2529.
3) Helga Stan-Lotte, Terry J. McGenit, Andrea Lega, Ewald B.M. Denne, Kurt Glase, Karl O. Stette, Gerhard Wanner. Halococcus salifodinae didapati dalam deposit garam Permo-Triassic yang dipisahkan secara geografi // Mikrobiologi. 1999. V. 145. ms. 3565-3574.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: