Обычно мы воспринимаем деревья, как отдельные организмы. Однако определенный вид деревьев семейства ивовых, а именно тополь дрожащий (Populus tremuloides) способен образовывать большие клональные колонии, где все деревья генетически идентичны друг к другу. Скопление таких деревьев называется раметом и рассматривается, как единый организм.

Самый большой такой рамет находится в штате Юта. Колонию тополей дрожащих здесь прозвали Пандо, что буквально переводится как "я расползаюсь" или "я распространяюсь". Как пишет издание IFL Scinece, этот гигантский организм раскинулся на площади 42,6 гектара в Национальном лесу Фишлейк. В рамете насчитывают 47 000 стволов, которые образовались путем бесполого размножения. Технически это означает, что все деревья являются клонами друг друга и они являются частями одного из крупнейших на Земле живых организмов. Ученым также удалось установить, что этот организм также является одним из старейших.

Биологи исследовали генетические данные Пандо и изложили в статье, которая сейчас находится на стадии препринта. В работе содержится вывод, что возраст организма составляет от 16 000 до 80 000 лет. Хотя клоны являются точными копиями друг друга, они все еще могут независимо друг от друга развивать различные генетические мутации при делении. Поэтому команда исследователей, которая изучала эту колонию надеялась, что изучение ее генетической изменчивости может подсказать секрет долголетия.

Бесполое существование Пандо обусловлено его триплоидностью, то есть наличием в его клетках трех копий каждой хромосомы вместо двух. Половое размножение при таких условиях исключено, Пандо клонирует себя, но такой способ существования может оказаться залогом невероятного долголетия. По мнению исследователей, триплоидность может означать "более крупные по размеру клетки, большие организмы, лучшую приспособленность".

От одного сеянца до десятков тысяч итераций Пандо прошел значительный путь, и ученым интересно было увидеть, какие изменения произошли в его многочисленных стеблях. Интересно, что такой тип генетических вариаций у клонированных животных ранее никто не изучал у Пандо. "Меня немного шокирует, что до сих пор к генетическому исследованию Пандо не проявляли большого интереса, учитывая, насколько он интересен", – заявил соавтор исследования Уильям Рэтклифф, биолог-эволюционист из Технологического института Джорджии в Атланте.

Чтобы исправить этот упущение, коллеги Рэтклиффа собрали образцы корней, коры, листьев и ветвей многочисленных клонов Пандо для анализа ДНК и секвенирования генома. Они также сделали то же самое с несколькими неродственными деревьями этого же вида, чтобы сравнить их и найти варианты, уникальные для Пандо. В результате они идентифицировали 4000 генетических вариантов, которые обнаружили странную связь между близостью клонов и мутациями.

"Можно было бы ожидать, что деревья, расположенные пространственно близко, также ближе генетически", – объяснила соавтор Розенн Пино, специалист по эволюционной генетике растений из университета Чикаго в Иллинойсе. Однако выводы оказались не такими, на которые надеялись ученые. "Мы обнаружили пространственный сигнал, но он гораздо слабее, чем мы ожидали", – добавила Пино.

У клонированных стеблей, расположенных на расстоянии от 1 до 15 метров друг от друга, наблюдалась более выраженная тенденция к общему количеству мутаций, но за пределами этой близости они имели слабое влияние на сходство в генетической изменчивости.

На площади 42,6 гектара Пандо, похоже, является мозаикой мутаций, которая представляет собой "хорошо перемешанный горшок генетической информации", а не мутации, сгруппированные в тесные группы.

Исследователи также смогли использовать генетические данные Пандо для оценки его возраста с помощью теоретической модели, описывающей эволюционную линию. Она показала возраст от 16 000 до 80 000 лет. Это делает Пандо одним из древнейших живых организмов на Земле и "заставляет Римскую империю казаться совсем молодой и недавней", — сказал Рэтклифф.