来自基尔、伦敦、奥尔登堡和加州戴维斯的一组研究人员利用一种新的基因时钟，首次确定了一种大型海洋植物克隆的年龄。这种来自波罗的海的海草克隆体可以追溯到1400年前的移民时期。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。
基尔GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心海洋生态学教授、研究负责人Thorsten Reusch博士解释说:“营养繁殖作为一种替代的繁殖方式在动物、真菌和植物王国中广泛存在。”这些所谓的“克隆物种”通过分支或出芽产生基因相似的后代，通常达到一个足球场或更大。然而，这些后代在基因上并不相同。
由GEOMAR研究人员领导的一个小组先前的工作已经表明，体细胞突变在营养后代中积累，这一过程类似于癌症。现在，由Reusch教授，Benjamin Werner博士(伦敦玛丽女王大学)和Iliana Baums教授(奥尔登堡大学Helmholtz功能性海洋生物多样性研究所，HIFMB)领导的一个团队利用这种突变积累过程开发了一种新的分子钟，可以高精度地确定任何克隆的年龄。
在Reusch教授的带领下，基尔大学的研究人员将这种新颖的时钟应用于从太平洋到大西洋和地中海的广泛分布的海草Zostera marina(鳗草)的全球数据集。
特别是在北欧，研究小组发现了几百岁的克隆，与大橡树的年龄相当。最古老的克隆体来自波罗的海，已有1402年历史。尽管环境恶劣多变，这个克隆体还是活到了这么高龄。这使得大叶草克隆比格陵兰鲨鱼或海洋夸荷鲨更古老，后者只能活几百年。
这些新的无性系物种的年龄和寿命估计填补了一个重要的知识空白。特别是在海洋栖息地，许多基本的栖息地形成物种，如珊瑚和海草，可以进行营养繁殖，它们的克隆体可以变得非常大。从亲本克隆中不断产生小的、基因相同但物理上分离的芽或片段，意味着这些物种的年龄和大小是分离的。
这项新研究现在提供了一种工具，可以高精度地确定这些克隆的年代。Reusch说:“反过来，这些数据是解决保护遗传学中一个长期存在的难题的先决条件，即为什么如此大的克隆可以在变化和动态的环境中持续存在。”
一旦有了高质量的大叶藻基因组，工作就可以开始了。这项研究的另一个关键因素是，加州大学戴维斯分校(UC Davis)的同事们在他们的培养皿中保存了一个海草克隆体17年，作为一个校准点。
“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，”维尔纳博士说，他是QMUL数学和癌症进化讲师，专注于肿瘤的体细胞进化，也可以克隆发展。
HIFMB的分子生态学家鲍姆斯教授补充说:“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，因为前所未有的热浪威胁着珊瑚礁，我们迫切需要这些措施。”
Reusch说:“我们预计其他海草物种和它们的波西多尼亚属克隆物种，它们的生长范围超过10公里，将显示出更高的年龄，因此它们是迄今为止地球上最古老的生物。”这些将是下一个研究对象。
