Στην τηλεοπτική σειρά Star Trek, το πλήρωμα έχει μια μικρή φορητή συσκευή που ονομάζεται «τρικόρντερ» (tricorder), την οποία μπορούν να στρέψουν σε αντικείμενα για να τα αναλύσουν και να τα αναγνωρίσουν. Όταν οι σεναριογράφοι της σειράς επινόησαν την ιδέα τη δεκαετία του 1960, ήταν καθαρά προϊόν επιστημονικής φαντασίας.

Ωστόσο, μια επιστημονική ομάδα φαίνεται να έχει υλοποιήσει κατά κάποιο τρόπο αυτή την ιδέα. Πρόκειται για μια φορητή συσκευή που μοιάζει λίγο με πιστόλι ακτίνων, αλλά είναι στην ουσία ένα είδος φασματοραδιόμετρου, με τη βοήθεια της οποίας, οι ερευνητές καταγράφουν πώς τα φύλλα των φυτών σε διάφορα βουνά της Αλάσκας, αντανακλούν το φως. Αυτή η διαδικασία αποκαλύπτει πόσο γενετικά διαφορετικός είναι ένας φυτικός πληθυσμός από έναν άλλο.

Η ομάδα χρησιμοποίησε το κλιπ φύλλων για να καταγράψει το φως που αντανακλάται από τα φυτικά φύλλα δύο ειδών ενός θάμνου που ενδημεί σε διαφορετικά βουνά της Αλάσκας. Τα δύο φυτά ήταν το Dryas alaskensis και το Dryas ajanensis. Οι πληθυσμοί των φυτών που ανέλυσε η ομάδα σε γειτονικά βουνά ήταν γενετικά διαφορετικοί. Αυτό σημαίνει ότι παρόλο που τους χωρίζουν μόνο λίγα χιλιόμετρα, οι πληθυσμοί είναι γενετικά απομονωμένοι επειδή δεν μοιράζονται γύρη.

Η κατανόηση της γενετικής ποικιλομορφίας αυτών των φυτών, καθώς και η ανάγκη προστασίας τους, εντάσσεται στον ευρύτερο στόχο της προστασίας της φυσικής βιοποικιλότητας της Γης.

«Ενώ οι εκπαιδευμένοι βιολόγοι μπορούν συνήθως να περπατήσουν στο πεδίο και να αναγνωρίσουν τα είδη, χρειάζονται ακριβές γενετικές αναλύσεις για να αποκαλυφθούν οι πληθυσμοί – ομάδες του ίδιου είδους μέσα σε μια γονιδιακή δεξαμενή – που είναι τόσο σημαντικές για τη διατήρηση και την εξελικτική έρευνα», δήλωσε σε ανακοίνωσή του ο συν-επικεφαλής της μελέτης Ντώσον Γουάιτ, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Μουσείο Field του Σικάγο.

«Σε αυτή τη νέα μελέτη, δείξαμε ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το φως αντί για το DNA για να ορίσετε πληθυσμούς φυτών, σε παρόμοιο επίπεδο λεπτομέρειας. Αυτή η νέα μέθοδος είναι πολύ ταχύτερη και φθηνότερη από τις γενετικές εξετάσεις, γεγονός που θα μπορούσε να αυξήσει δραματικά την αποτελεσματικότητά μας στη χαρτογράφηση και την παρακολούθηση της βιοποικιλότητας».

Για να κατανοήσουν καλύτερα τη χημεία ή τη γενετική των φυτών, οι βοτανολόγοι συλλέγουν και αποθηκεύουν φυτικά δείγματα και πραγματοποιούν μετρήσεις με τη βοήθεια μικροσκοπίων, χημικών δοκιμών ή αλληλουχίας γονιδίων. Ωστόσο, όλα αυτά μπορεί να είναι δαπανηρά και χρονοβόρα, δήλωσε ο Λανς Στασίνσκι, συν-επικεφαλής της μελέτης και μεταπτυχιακός φοιτητής ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Μέιν.

«Υπάρχουν πολλές πληροφορίες που μπορούν να συγκεντρωθούν από το φως που αντανακλάται από τα φύλλα», είπε. «Ένας σύντομος κατάλογος χαρακτηριστικών των φύλλων περιλαμβάνει χρωστικές ουσίες, δομή, περιεκτικότητα σε νερό, άζωτο και άνθρακα και πολλά άλλα. Στη συνέχεια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό το φως για να διαφοροποιήσετε τα είδη, λαμβάνοντας υπόψη ότι μεμονωμένα φυτά εντός της ίδιας ομάδας, μοιράζονται τα προαναφερθέντα χαρακτηριστικά».

«Για παράδειγμα, βλέπουμε τη συγκέντρωση των χρωστικών που διέπουν τη φωτοσύνθεση, τη συγκέντρωση των αμυντικών ενώσεων που χρησιμοποιούνται για την αποτροπή των παρασίτων, το πόσο νερό συγκρατεί ένα φύλλο, την ποσότητα άνθρακα που απορροφά ένα φυτό ανά φύλλο, μεταξύ άλλων», πρόσθεσε ο Χοσέ Μεϊρέλες, συν-συγγραφέας της μελέτης και επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Μέιν.

Οι μετρήσεις του φωτός που λαμβάνονται στο επίπεδο των φύλλων μπορούν επίσης να συγκριθούν με μετρήσεις που συλλέγονται από εναέρια μη επανδρωμένα αεροσκάφη, αεροσκάφη ή δορυφόρους.

Η γενετική ποικιλομορφία είναι απαραίτητη για την υγεία των ειδών

Η κατανόηση της γενετικής των φυτικών πληθυσμών μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να προστατεύσουν εκείνους που απειλούνται ή κινδυνεύουν.

«Η γενετική ποικιλομορφία είναι πραγματικά ο κινητήριος μοχλός της εξέλιξης και ένας μηχανισμός που εξασφαλίζει τη μακροπρόθεσμη επιβίωση ενός είδους σε έναν μεταβαλλόμενο κόσμο», δήλωσε ο Στασίνσκι. «Όσο περισσότερους γενετικούς πληθυσμούς προστατεύουμε, τόσο πιο πιθανό είναι το είδος να περιέχει γονίδια στη γονιδιακή του δεξαμενή που θα του επιτρέψουν να προσαρμοστεί στις αλλαγές. Οι γενετικές διαφορές μεταξύ δύο πληθυσμών θα μπορούσαν να υποδηλώνουν τον τρόπο με τον οποίο ο καθένας ανταποκρίνεται στην τοπική κλιματική αλλαγή».

Στην περίπτωση που ένας πληθυσμός φυτών πρέπει να προσαρμοστεί στις αυξανόμενες θερμοκρασίες, τα γονίδια θα μπορούσαν να προσαρμοστούν με την πάροδο των γενεών και να εξελιχθούν σε χαρακτηριστικά που θα βοηθούν το φυτό να διαχέει αυτή τη θερμότητα.

«Το γεγονός ότι κάθε μία από αυτές τις βουνοκορφές είναι γενετικά μοναδική, σημαίνει ότι υπάρχουν επιπτώσεις στη διατήρηση», δήλωσε ο Ρικ Ρι, συν-συγγραφέας της μελέτης και επιμελητής στο Μουσείο Field. «Αν θέλουμε να διατηρήσουμε τη γενετική ποικιλομορφία, δεδομένης της συρρίκνωσης των ενδιαιτημάτων των αλπικών οικοσυστημάτων λόγω της κλιματικής αλλαγής, τότε θα πρέπει να πάρουμε δείγματα από κάθε βουνοκορφή.

Η βιοποικιλότητα αποτελεί ουσιαστικό μέρος της διατήρησης του καθαρού νερού, του φρέσκου αέρα και των υγιών εδαφών, εξήγησε ο Στασίνσκι. Η ποικιλομορφία των ειδών σε οικολογικές θέσεις συμβάλλει στη διατήρηση υγιών οικοσυστημάτων, πρόσθεσε.

«Οι άνθρωποι δεν είναι αποσυνδεδεμένοι από την υγεία των οικοσυστημάτων, επομένως είναι ζωτικής σημασίας να μελετάμε και να διατηρούμε τη βιοποικιλότητα για να εξασφαλίσουμε, τουλάχιστον, την επιβίωση των ειδών μας, αλλά και να διατηρήσουμε την ομορφιά και την ποικιλομορφία της ζωής με την οποία έχουμε την τύχη να συμβιώνουμε», ανέφερε χαρακτηριστικά ο Στασίνσκι.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «New Phytologist».

ΠΗΓΗ: CNN

www.ertnews.gr