Dok invazivna zlatna kukica s jasenom nastavlja desetkovati crni jasen diljem Sjeverne Amerike, istraživači sa sveučilišta Penn State otkrili su da genetska raznolikost pohranjena u bankama sjemena može biti ključ za povratak ove ekološki i kulturno neprocjenjive vrste.
Tim predvođen profesoricom Jill Hamilton proveo je opsežnu studiju genetske raznolikosti sjemena crnog jasena prikupljenog diljem njegova zemljopisnog područja i pohranjenog u bankama sjemena. Rezultati, objavljeni u časopisu Annals of Botany, pokazuju da klimatske razlike oblikuju različita svojstva sjemena koja utječu na preživljavanje i rast sadnica — spoznaja koja će biti presudna za odabir sjemena za buduću obnovu šuma.
Noina arka za crni jasen
Crni jasen je vitalno močvarno stablo koje regulira hidrologiju šuma, podržava bogatu bioraznolikost i služi kao temeljni materijal za izradu košara i kulturnu baštinu autohtonih zajednica, uključujući Wabanaki, Irokeze i plemena područja Velikih jezera. No zlatna kukica s jasenom, invazivni kukac iz Azije, ubila je toliko stabala da mnoge populacije više ne postoje u prirodi.
“Iz perspektive očuvanja, mnoge populacije zastupljene u ovim zbirkama su stabla koja više ne postoje na krajoliku, pa volimo ovo smatrati svojevrsnom Noinom arkom za crni jasen”, kaže Hamilton, direktorica Schatz centra za molekularnu genetiku drveća. “Trebamo prikupljenu i očuvanu gensku banku za uzgoj otpornosti na zlatnu kukicu i buduću obnovu.”
Umjetna inteligencija u službi očuvanja
Istraživači su analizirali zbirke sjemena iz Nacionalne mreže biljnih germplazmi USDA i Kanadskog nacionalnog centra za sjemena drveća. Više od 700 serija sjemena iz različitih regija snimljeno je rendgenskim zrakama, a te su slike korištene za treniranje modela strojnog učenja koji je automatizirao mjerenja karakteristika. Umjetna inteligencija omogućila je karakterizaciju približno 35.000 sjemenki.
Tim je potom proklijao 22.000 sjemenki u staklenicima Penn Statea i osnovao tri pokusna vrta: na lokalitetu Ag Progress Days blizu sveučilišnog kampusa, te u Syracusi u New Yorku i Quebec Cityju u Kanadi. Ovakvi pokusi, poznati kao “zajednički vrtovi”, omogućuju znanstvenicima da utvrde jesu li razlike u osobinama posljedica genetike ili okoliša.
Raznolikost unutar populacija ključna za prilagodbu
Značajno otkriće jest da se većina varijacija u svojstvima sjemena dogodila među stablima iz istog okoliša, a ne samo između različitih okoliša. Čak 43 posto varijacija u svojstvima sjemena uočeno je unutar populacija, dok je 14 posto zabilježeno između populacija. To znači da se pojedinačna stabla crnog jasena mogu znatno razlikovati čak i unutar iste populacije, pružajući genetsku raznolikost koja može pomoći populacijama da se prilagode promjenama.
“Čak i stabla koja rastu jedno uz drugo često proizvode znatno različite sjemenke”, objašnjava prva autorica studije Kyra LoPiccolo, doktorandica na Penn Stateu. “To je važno jer znači da svaka populacija sadrži mnogo genetske raznolikosti, što prirodnoj selekciji daje ‘sirovi materijal’ za rad ako se uvjeti okoliša promijene.”
Istraživači su također otkrili da stabla iz toplijih i suših klima proizvode teže sjemenke, sadnice koje se brže razvijaju i više sadnice nakon godinu dana. Populacije iz kontinentalnijih klima — s većim sezonskim temperaturnim razlikama, vrućim ljetima i hladnim zimama — pokazale su bolje preživljavanje i veći rast tijekom prve godine.
Ovo istraživanje postavlja važno pitanje koje izvor ne postavlja: tko će osigurati dugoročno financiranje i međunarodnu suradnju potrebnu za obnovu vrste čiji životni ciklus reprodukcije traje do 50 godina? Hamilton naglašava da će biti potrebna velika, učinkovita suradnja slična ovoj studiji kako bi se osmislio plan spašavanja crnog jasena.
“Moramo raditi s različitim državnim, saveznim i sveučilišnim partnerima preko granica — stabla ne poznaju granice, mi ih poznajemo”, kaže Hamilton. “Moramo smisliti dobre načine za učinkovit rad preko granica i osigurati resurse koji nam mogu pomoći da razumijemo genetiku drveća, klimatsku prilagodbu i otpornost na štetnike u kratkom i dugom roku.”
Ova studija predstavlja rijedak primjer znanstvenog optimizma u borbi protiv invazivnih vrsta. Dok se mnogi napori očuvanja fokusiraju na zaustavljanje štete, ovaj pristup nudi konkretan plan za obnovu — genetski informiran i klimatski osviješten. Pitanje je samo hoće li institucije i vlade prepoznati hitnost i osigurati sredstva prije nego što bude prekasno.
“Ovo istraživanje postavlja važno pitanje koje izvor ne postavlja:
tko će osigurati dugoročno financiranje” – da, da, eto problema, a
da je za oruzje brzo bi se naslo.