การวิจัยเกี่ยวกับประวัติศาสตร์สิ่งแวดล้อม: ต้นป็อปลาร์อายุ 330 ปีบอกเล่าถึงชีวิตของมัน

ต้นไม้เป็นระบบสะสมการแพร่พันธุ์ตามธรรมชาติ "เมื่อพิจารณาจากอายุที่ยืนยาวเป็นพิเศษ ต้นไม้ทำหน้าที่เป็นระบบสะสมการกลายพันธุ์ตามธรรมชาติ และดังนั้นจึงนำเสนอข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เหมือนใครเกี่ยวกับกระบวนการ epigenetic ในช่วงเวลาอันยาวนาน" ศาสตราจารย์ Johannes กล่าว ร่วมกับศาสตราจารย์โรเบิร์ต เจ. ชมิทซ์ (มหาวิทยาลัยจอร์เจีย สหรัฐอเมริกา) ผู้ร่วมเขียนบทความอาวุโส ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานของฮันส์ ฟิชเชอร์ที่ TUM-IAS เช่นกัน เขาเพิ่งตีพิมพ์เอกสารร่วมสองฉบับในหัวข้อนี้ ในการศึกษา ทีมงานมุ่งเน้นไปที่ต้นป็อปลาร์อายุ 330 ปี เมื่อเปรียบเทียบ DNA methylation (เครื่องหมาย epigenetic ที่สำคัญ) ของใบไม้จากกิ่งก้านต่างๆ ของต้นไม้ พวกเขาสามารถแสดงให้เห็นว่า epimutations สะสมอย่างต่อเนื่องตามอายุของต้นไม้ นักวิจัยพบว่ายิ่งใบไม้สองใบอยู่ห่างจากกันในแง่ของเวลาในการพัฒนา รูปแบบ DNA methylation ของพวกมันก็จะยิ่งแตกต่างกันมากขึ้นเท่านั้น จากนี้ นักวิจัยสามารถสรุปได้ว่าอัตราการกลายพันธุ์ของร่างกายสูงกว่าอัตราการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมประมาณ 10,000 เท่าในต้นไม้ต้นเดียวกันนี้ นาฬิกาอายุ epigenetic ในต้นไม้? การค้นพบนี้นำไปสู่ข้อมูลเชิงลึกที่น่าสนใจว่าการจำลองแบบสามารถทำหน้าที่เป็นนาฬิกาโมเลกุลชนิดหนึ่งเพื่อกำหนดอายุของ ต้นไม้ "มีเพียงบางกิ่งเท่านั้นที่ได้รับการลงวันที่โดยการนับวงแหวนของต้นไม้ แต่น่าเสียดายที่ไม่ใช่ลำต้นหลัก เราต้องการข้อมูลนี้สำหรับการวิเคราะห์ของเราจริงๆ ดังนั้นเราจึงตัดสินใจที่จะถือว่าอายุรวมของต้นไม้เป็นพารามิเตอร์ที่ไม่รู้จัก และปล่อยให้ข้อมูลเมทิลเลชันของดีเอ็นเอของ ใบไม้บอกเราว่าต้นไม้มีอายุเท่าไร ประมาณ 330 ปี” ศาสตราจารย์โยฮันเนสกล่าว การประมาณการในภายหลังกลายเป็นว่าสอดคล้องกับการนัดหมายตามเส้นผ่านศูนย์กลางของลำต้นหลัก และข้อมูลอื่น ๆ เกี่ยวกับประวัติชีวิตของต้นไม้ชนิดนี้ "นี่เป็นข้อบ่งชี้แรกว่ามีนาฬิกา epigenetic อยู่บนต้นไม้" หน้าต่างสู่อดีต ทีมงานที่อยู่รอบๆ ศ.โยฮันเนส กำลังไล่ตามคำถามว่าการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมที่ต้นไม้ประสบตลอดช่วงชีวิตอันยาวนานของต้นไม้นั้นทิ้งลายเซ็น epigenetic ไว้หรือไม่ ซึ่งสามารถอ่านและตีความเพื่อเรียนรู้บางอย่างเกี่ยวกับอดีตของพวกมันได้ "เป้าหมายของเราคือการรวมข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อมในอดีตเข้ากับงาน epigenetic ของเรา เราคิดว่านี่อาจเป็นหน้าต่างสู่อดีตซึ่งสามารถช่วยให้เราเข้าใจว่าต้นไม้จัดการกับความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมเฉพาะเช่นภัยแล้งและความผันผวนของอุณหภูมิได้อย่างไร ข้อมูลประเภทนี้อาจ มีประโยชน์เมื่อพิจารณาถึงอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก"