Er kan er maar eentje de oudste zijn, en dat is voorlopig een bos in Utah. Het enorme netwerk van ratelpopulieren wordt liefkozend Pando genoemd, dat zoiets betekent als ‘ik spreid mij uit’. Onderzoekers weten nu eindelijk meer over de leeftijd van dit mega-organisme.
De wetenschappers verzamelden honderden monsters uit het 43 hectare grote bos dat mogelijk lang voor het einde van de laatste ijstijd als één enkel zaadje begon. Scientias.nl sprak met onderzoeker Rozenn Pineau van de University of Chicago over het bijzondere onderzoek. “Om de evolutionaire geschiedenis van de Pando-kolonie te bestuderen, trokken we naar het hart van Utah waar we bladeren, wortels en schors verzamelden. Dit betekent in de praktijk dat we met kleine schepjes wortels uitgroeven en takken lieten vallen om bladeren te verzamelen. Het voelde alsof we aan het tuinieren waren in het bos”, vertelt Pineau enthousiast.
4000 mutaties
“Terug in het laboratorium hebben we de genetische informatie uit deze verzamelde monsters gehaald. Die informatie zit in elke cel van het organisme. Een organisme groeit door nieuwe cellen aan te maken, en elke keer dat een nieuwe cel wordt gemaakt, wordt de genetische informatie gekopieerd. Bij deze kopieeracties kunnen fouten optreden, die we mutaties noemen. Deze fouten geven ons inzicht in het evolutionaire tempo van het organisme of hoe lang het al groeit, de leeftijd dus”, legt de wetenschapper uit.
Uiteindelijk wisten de onderzoekers 4000 genetische variaties te identificeren. Door de patronen van deze mutaties concludeerden ze dat Pando tussen de 16.000 en 80.000 jaar geleden moet zijn ontstaan. “Omdat de mutaties zeldzaam zijn, zijn ze moeilijk te detecteren. Om de onzekerheid in de mutatiedetectie te beperken, hebben we drie scenario’s onderzocht. Daarom is onze schatting van de leeftijd zo breed”, verklaart Pineau. “Het is heel goed mogelijk om tot een nauwere raming te komen. Collega’s van UC Berkeley werken momenteel aan genetische gegevens met een hogere resolutie om het tijdsvenster verder te verfijnen.” Maar de huidige schatting is al een flink stap voorwaarts. Tot nu toe liepen de ramingen namelijk uiteen van enkele duizenden tot een miljoen jaar.
47.000 bomen, één organisme
Hoewel de ratelpopulieren eruitzien als 47.000 afzonderlijke bomen boven de grond, delen ze allemaal dezelfde genetische basis en vormen ze één netwerk van onderling verbonden wortels. Feitelijk zijn ze allemaal onderdeel van hetzelfde organisme. Wat daarbij wél opvalt: je zou verwachten dat bomen die dicht bij elkaar staan genetisch ook meer op elkaar lijken. Dat is wel in enige mate zo, maar veel minder dan gedacht. “Dit is een interessante uitkomst”, aldus Pineau. “We verwachtten dat bomen die dichter bij elkaar staan, genetisch nauwer verwant zouden zijn. Dat is inderdaad zo, maar in veel mindere mate dan we hadden verwacht. Dit duidt erop dat mutaties zich lokaal kunnen ophopen, maar niet worden doorgegeven aan nieuwe scheuten. Met andere woorden, het bevestigt dat de cellen die verantwoordelijk zijn voor het maken van nieuwe boomdelen, zoals een nieuwe scheut, tak of blad, beschermd worden tegen de ophoping van mutaties. Ze worden door andere cellen voortgestuwd totdat ze de juiste plek bereiken om een nieuw deel van de boom te vormen, waardoor de mutaties die we in het ene deel van de boom vinden, misschien niet in andere delen van de boom voorkomen.”
Andere regels
Pando is wellicht het grootste levende organisme ter wereld en trekt dus veel aandacht van biologen. Het tot nu toe oudste levende organisme is een boom in de White Mountains in Californië. Daar staat een borstelkegelden, die naar schatting iets meer dan 5000 jaar oud is. Maar klonende organismen zoals Pando volgen andere regels. Pando’s genoom mengt zich niet gemakkelijk met anderen van dezelfde soort, waardoor de voortplanting beperkt blijft tot aseksuele klonen die verbonden blijven terwijl ze zich door hun omgeving wortelen.
Of we nu zulke rondkruipende populaties van bijna identieke cellen als één individu beschouwen of als een groep van nauw verwante eenheden, klonende organismen hebben de bijzondere gave om op één plek te blijven bestaan, waar hun seksueel voortplantende soortgenoten vaak snel wegkwijnen. Aseksuele voortplanting heeft bijvoorbeeld sommige schimmelsoorten in staat gesteld om eeuwenlang als één massa op één plek te overleven.
Spannende ontdekking
Verder onderzoek naar waarom Pando’s mutaties zich op deze manier hebben verspreid en hoe het zijn genoom beschermt tegen de ophoping van minder nuttige genen, kan ons meer vertellen over waarom deze plant en andere vergelijkbare organismen zo’n hoge leeftijd bereiken. “Ik had geen specifieke verwachtingen over de leeftijd van de Pando-kloon, dus de ontdekking dat hij zo oud was, was in het begin moeilijk te geloven, en tegelijkertijd heel spannend”, vertelt Pineau.
Hoewel sommigen vrezen dat door klimaatverandering Pando’s dagen geteld zijn, is de wetenschapper daar niet van overtuigd. “Er is aangetoond dat het netwerk is gekrompen door begrazing door vee, maar het gebied is inmiddels afgezet met een hek. En verder lijkt Pando eigenlijk best veerkrachtig te zijn en goed bestand tegen veranderingen.” Al waarschuwt ze ook: “Het klopt dat door mensen veroorzaakte klimaatverandering ongekende verschuivingen in de omgeving met zich meebrengt, waar de meeste soorten mogelijk niet op zijn voorbereid.”
