一组来自基尔、伦敦、奥尔登堡和加州戴维斯的研究人员利用一种新型基因时钟首次确定了一种大型海洋植物克隆体的年龄。这种来自波罗的海的海草克隆体可以追溯到1400年前的迁徙时期。这种新开发的时钟可以应用于许多其他物种，从珊瑚和藻类到芦苇或覆盆子等植物。科学家们今天在《自然生态与进化》杂志上发表了他们的研究成果。

新型基因钟发现已知最古老的海洋植物波罗的海的海草克隆已有1400多年历史

“无性繁殖作为一种替代繁殖方式在动物、真菌和植物界中广泛存在，”研究负责人、GEOMAR亥姆霍兹基尔海洋研究中心海洋生态学教授ThorstenReusch博士解释道。这些所谓的“克隆物种”通过分枝或发芽产生基因相似的后代，通常可以长到一个足球场或更大的面积。然而，这些后代在基因上并不完全相同。

GEOMAR研究人员领导的团队之前的研究已经表明，体细胞突变会在营养后代中积累，这一过程类似于癌症。现在，由Reusch教授、BenjaminWerner博士(伦敦玛丽女王大学，QMUL)和IlianaBaums教授(奥尔登堡大学亥姆霍兹功能性海洋生物多样性研究所，HIFMB)领导的团队利用这一突变积累过程开发了一种新型分子钟，可以高精度地确定任何克隆的年龄。

由Reusch教授领导的基尔大学研究人员将这种新型时钟应用于广泛分布的海草Zosteramarina(鳗草)的全球数据集，这些海草分布在从太平洋到大西洋和地中海。

尤其是在北欧，研究小组发现了年龄达数百年的克隆体，与大橡树的年龄相当。已发现的最古老的克隆体有1402年的历史，来自波罗的海。尽管环境恶劣多变，但这个克隆体仍然活到了这么久。这使得鳗草克隆体比格陵兰鲨鱼或海洋蛤蜊的寿命更长，后者的寿命只有几百年。

这些克隆物种的新年龄和寿命估计填补了重要的知识空白。特别是在海洋栖息地中，许多基本的栖息地形成物种(如珊瑚和海草)可以进行无性繁殖，它们的克隆体可以长得非常大。从母体克隆体中不断产生小的、基因相同但物理上分离的枝条或碎片意味着这些物种的年龄和大小是脱钩的。

这项新研究现在提供了一种高精度测定这些克隆体年代的工具。“这些数据反过来又是解决保护遗传学中长期存在的一个难题的先决条件，即为什么如此大的克隆体能够在多变和动态的环境中存活下来，”Reusch说。

一旦获得高质量的鳗草基因组，就可以开始工作。这项研究的另一个关键因素是加州大学戴维斯分校(UCDavis)的同事在他们的培养池中保存了一个海草克隆体长达17年，这可以作为校准点。

“这篇论文展示了癌症进化生物学家和海洋生态学家之间的跨学科互动如何带来新的见解，”伦敦玛丽女王大学数学和癌症进化讲师沃纳博士说，他的研究重点是克隆发展肿瘤的体细胞进化。

HIFMB分子生态学家Baums教授补充道：“我们现在可以将这些工具应用于濒危珊瑚，以制定更有效的保护措施，由于前所未有的热浪威胁着珊瑚礁，我们迫切需要这些措施。”

“我们预计，其他海草物种及其波西多尼亚属的克隆体(其延伸范围超过十公里)的年龄将更长，从而成为迄今为止地球上最古老的生物，”Reusch说。这些将是下一个研究对象。