: Opublikowano: 25 styczeń 2023

Dwa miliony lat życia w Antarktyce, czyli historia mchu zapisana w DNA

Wyniki badań molekularnych, opublikowanych niedawno w prestiżowym czasopiśmie Journal of Biogeography, pokazały, że wśród wielokomórkowych organizmów żywych współcześnie zasiedlających Antarktykę są i takie, których ciągłość istnienia na tym obszarze mierzyć można w skali milionów lat. To ważne odkrycie, bo dowodzi, iż świat ożywiony jest w stanie przezwyciężać nawet tak ekstremalnie trudne warunki, jak te panujące podczas zlodowaceń najzimniejszych rejonów Ziemi.

Odkrycia dokonali naukowcy z naszego Instytutu, Marta Saługa, Ryszard Ochyra i Michał Ronikier. W ramach projektu ICEBIOTA (finansowanego przez NCN w programie OPUS) analizowali oni DNA antarktycznego gatunku mchu Syntrichia sarconeurum, aby poznać historię jego ewolucji i kształtowania się obecnego zasięgu. Na podstawie zmienności w sekwencjach DNA naukowcom udało się wykazać, że gatunek przetrwał ostatnie zlodowacenie nie tylko na terenie Półwyspu Antarktycznego, jak to się zwykło przedstawiać, ale również w obrębie Antarktyki kontynentalnej. Prawdopodobnie było to możliwe dzięki istnieniu stabilnych, wolnych od lodu „oaz”, tzw. refugiów, gwarantujących bezpieczne schronienie. Wyniki badań sugerują, że większość współczesnych populacji S. sarconeurum jest skutecznie od siebie izolowana (pomimo dużej zdolności do rozprzestrzeniania się dzięki rozmnóżkom roznoszonym przez wiatr) i występuje na Antarktydzie od około 2 milionów lat! To oznacza, że mech z sukcesem poradził sobie z zaostrzeniami klimatu podczas zlodowaceń plejstoceńskich.

Co ciekawe, aby dokonać opisywanego wyżej odkrycia, naukowcy wcale nie musieli podejmować dalekich wypraw na biegun południowy. Materiał do badań czekał na nich od lat 70. ubiegłego wieku, zdeponowany w zielniku mszaków w Instytucie Botaniki im. W. Szafera PAN. Wystarczyło opracować technikę izolacji i amplifikacji zdegradowanego DNA z okazów zielnikowych, by zagłębić się w przeszłość organizmów żyjących w odległym i ekstremalnym środowisku. Tego typu badania pozwalają lepiej zrozumieć otaczający nas świat przyrody i przewidywać jego odpowiedź na możliwe zmiany klimatu. Pokazują też, że kolekcje zielnikowe mają nie tylko wartość muzealną, lecz stanowią także bezcenne źródło danych naukowych.

Więcej o badaniach można przeczytać w mediach internetowych, m.in. na stronie portalu Nauka w Polsce.

Artykuł źródłowy:

Saługa M., Ochyra R., Ronikier M. 2022. Phylogeographical break and limited connectivity between multiple refugia in pan-Antarctic moss species. Journal of Biogeography 49: 1991–2004. DOI

Powyższy artykuł należy do cyklu publikacji składających się na rozprawę doktorską Marty Saługi przygotowywaną pod opieką Michała Ronikier w Grupie Biogeografii Molekularnej i Systematyki IB PAN.

Syntrichia sarconeurum.
Foto: Halina Bednarek-Ochyra.

Syntrichia sarconeurum – na szczycie gametofitu widoczne rozmnóżki.
Foto: Halina Bednarek-Ochyra.

Wysuszona próbka Syntrichia sarconeurum.
Foto: Marta Saługa.

Krajobraz antarktyczny.
Foto: Michał Ronikier.