Загадочное «дерево-призрак», которому не нужен фотосинтез, растет в американском лесу

Секрет выживания без фотосинтеза альбиносного вида «деревьев-призраков» в лесах Калифорнии, США, вот уже столетие остается для ученых большой загадкой.

Палисандровое дерево-альбинос в калифорнийском лесу. Фото: Outside Online.

Палисандровое дерево-альбинос в прибрежном лесу Калифорнии, США, получило прозвище «дерево-призрак» из-за характерного цвета ствола. У дерева отсутствует хлорофилл — зелёный пигмент, позволяющий ему фотосинтезировать, используя солнечный свет. «Оно должно быть мёртвым, но оно существует, словно призрак», — сказал биолог Зейн Мур, аспирант Калифорнийского университета в Дэвисе.

Тайна альбиноса палисандра озадачивает исследователей уже более века. Эти деревья настолько неуловимы, что, если не присмотреться, можно усомниться в их существовании. Но Мур верит, что существует научное объяснение существования этого дерева и всего леса.

До недавнего времени практически ни один учёный не мог изучать альбиносные палисандровые деревья. Альбиносы встречаются крайне редко. Согласно последним данным Мура, число альбиносных деревьев в мире составляет всего 406. Геном дерева содержит 32 миллиарда пар оснований по сравнению с 3,2 миллиарда у человека, а каждая хромосома имеет шесть копий вместо двух. Исследователям не удалось секвенировать геном палисандрового дерева и пока не удалось найти мутацию, которая приводит к тому, что дерево становится альбиносным.

Палисандровые деревья способны к самоклонированию. Расположенные рядом друг с другом слои растений взаимодействуют через корни. В суровые зимние и ранние весенние месяцы они равномерно распределяют питательные вещества. Учёные нанесли краску на деревья на одном конце рощи и наблюдали, как она распространяется по корневой системе до другого конца.

Это партнёрство длится только до лета. После этого каждое дерево, ветвь, лист и почка должны выживать самостоятельно. Деревья, не способные к фотосинтезу, исключаются из системы обмена питательными веществами через корни и осенью погибают. Мур узнал, как альбиносные розовые деревья получают пользу от этой системы, выкачивая сахара, производимые здоровыми деревьями вокруг них. «Многие считают альбиносные розовые деревья паразитами и даже называют их „деревьями-вампирами“, но розовые деревья умнее», — говорит Мур.

Мур и его коллега-арборист Том Стэплтон решили задокументировать местонахождение каждого найденного ими альбиносного розового дерева. Их карты показали, что альбиносные деревья часто растут в менее благоприятных условиях и подвергаются стрессам окружающей среды, которые могут спровоцировать мутации. Затем Мур отправился собирать образцы с альбиносных деревьев и здоровых соседей вдоль побережья Калифорнии.

Мур обнаружил, что листья деревьев-альбиносов содержат смесь кадмия, меди и никеля. В среднем каждая белая игла содержала вдвое больше токсичного тяжёлого металла, чем зелёная игла обычного дерева. Мур считает, что проблема кроется в устьицах – полых полостях, которые позволяют деревьям впитывать воду. Деревья, которые быстро обезвоживаются, вынуждены впитывать больше воды, а это означает, что через стволы деревьев-альбиносов проходит вдвое больше воды, насыщенной тяжёлыми металлами, чем у здоровых деревьев.

«Похоже, растения-альбиносы поглощают тяжёлые металлы из почвы. Они отравляют себя», — сказал Мур.

Мур провел испытания самых токсичных розовых деревьев-альбиносов, в листьях которых содержалось в 10 раз больше никеля, чем у здоровых деревьев. В статье, которая будет опубликована в следующем году, Мур утверждает, что розовые деревья-альбиносы находятся в симбиотических отношениях с другими видами розовых деревьев. Они служат хранилищем яда в обмен на сахара, необходимые им для выживания.

Мур планирует продолжить изучение этого явления. Его следующий эксперимент предполагает введение никеля в зелёные и альбиносные растения палисандра, выращенные в лаборатории, чтобы проверить, будут ли растения, растущие рядом с альбиносами, расти более здоровыми. Он также хочет проверить, сохраняются ли тяжёлые металлы из альбиносных растений в растениях или просачиваются обратно в почву. Если его теория окажется верной, Мур надеется в будущем высаживать альбиносные растения палисандра в загрязнённых районах, чтобы сделать почву более безопасной для других растений.

По данным VNE