1994 yılında yürüyüşçüler, Avustralya'nın Sidney kentinin yaklaşık 100 kilometre batısındaki Wollemi Ulusal Parkı'ndaki bir kanyonda büyüyen bir grup tuhaf ağaç keşfettiler. Yürüyüşçülerden biri bunu park hizmeti doğa bilimcisine bildirdi ve o da yaprak örneklerini bir botanikçiye gösterdi. Sonuçta dinozorların Dünya'da dolaşmasından bu yana zamanda donmuş olan eski bir türü temsil ettikleri belirlendi.
VAHŞİ DOĞADA SADECE 60 ADET KALDI
Bazıları tarafından "yaşayan fosil" olarak adlandırılan Wollemi çamı (Wollemia nobilis), Kretase dönemine (145 milyon ila 66 milyon yıl öncesine) tarihlenen korunmuş kalıntılarla neredeyse aynıdır. Vahşi doğada bu ağaçlardan şu anda sadece 60 adet var ve bu azimli hayatta kalanlar bölgedeki orman yangınlarının tehdidi altında. Yaklaşık 2 milyon yıl önce neslinin tükendiği düşünülüyordu. Artık Avustralya, Amerika Birleşik Devletleri ve İtalya'dan bilim insanları, onun genomunun şifresini çözerek, onun benzersiz evrimi ve üreme alışkanlıklarına ışık tutmanın yanı sıra koruma çabalarına da yardımcı oldu.
GENETİK ÇEŞİTLİLİĞİ SON DERECE DÜŞÜK
Makale, 24 Ağustos'ta ön baskı veritabanı bioRxiv'de yayınlandı ve hakem incelemesinden geçmedi. Çamın 26 kromozomu var ve bu da 12,2 milyar baz çifti içeriyor. Karşılaştırıldığında, insanlarda yalnızca 3 milyar civarında baz çifti bulunur. Genomlarının büyüklüğüne rağmen, Wollemi çamlarının genetik çeşitliliği son derece düşük; bu da yaklaşık 10.000 ila 26.000 yıl önce (nüfus önemli ölçüde azaldığında) bir darboğaz olduğunu gösteriyor.
SIÇRAYAN GENLERDEN KAYNAKLANIYOR OLABİLİR
Aslında bitkiler çok fazla genetik materyal alışverişinde bulunmazlar. Geriye kalan ağaçlar çoğunlukla, dipten emicilerin çıkıp yeni ağaçlar haline geldiği koruluk yoluyla kendilerini klonlayarak ürüyor gibi görünüyor. Nadir olmaları kısmen yüksek sayıdaki transpozonlardan veya "sıçrayan genlerden" kaynaklanıyor olabilir. Bu elementler aynı zamanda genomun büyüklüğünü de açıklar. Ulusal Bilim Vakfı Bitki Genomu Araştırma Programı program direktörü Gerald Schoenknecht, "En küçük bitki genomu ve en büyük bitki genomu neredeyse aynı sayıda gene sahiptir. Boyuttaki büyük farklılıklar genellikle transpozonlardan gelir." dedi.
GENLERDE MUTASYONA NEDEN OLABİLİR
Schoenknecht araştırmada yer almadı ancak NSF fon sağladı. Transpozonlar yeni konumlara sıçradıkça, bir DNA molekülündeki harflerin sırasını değiştirebilir, böylece genlerde mutasyonlara neden olabilir veya bunları tersine çevirebilirler. Fonksiyonel DNA'yı yanlarında taşıyabilir veya yerleştirildikleri yerde DNA'yı değiştirebilirler ve dolayısıyla bir organizmanın evrimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilirler.
GEÇİCİ DEĞİŞEN KOŞULLARA DİRENÇLİ
Araştırmacılar, eğer transpozonlar zararlı mutasyonlara neden olduysa, değişen iklim ve diğer faktörlerin hızlandırdığı nüfus azalmasına katkıda bulunmuş olabileceklerini söyledi. Bu stresli koşullar bitkinin klonal üremeye geçmesine yol açmış olabilir. Transpozonlardaki artışlar eşeyli üreme ile ilişkili olduğundan, eşeysiz üremedeki bir değişiklik, bunların zararlı mutasyonların ortaya çıkma potansiyelini azaltmış olabilir. Çelişkili bir şekilde, ağaçlar hâlâ eşeyli üremeye bağımlıyken, transpozonlar genetik çeşitliliğin artmasında rol oynamış ve dolayısıyla onları en azından geçici olarak değişen koşullara karşı daha dirençli hale getirmiş olabilir.
PATOJENİK BİR SU KÜFÜ
Schoenknecht, "Tüm vakaların yüzde 99'unda mutasyonlar muhtemelen iyi bir fikir değildir. Fakat milyonlarca yıl boyunca yardımcı olan yüzde 1, türün ilerlemesine yardımcı olabilir. Bu durumda bu biraz avantaj olmuş olabilir." dedi. Genomun kodunun çözülmesi ayrıca Wollemi çamının neden hastalıklara, özellikle de ölüme neden olan patojenik bir su küfü olan Phytophthora cinnamomi'ye karşı duyarlı göründüğünü de ortaya çıkardı. Ağacın hastalığa dirençli genleri, daha geniş yaprakların gelişimiyle ilişkili olan kendi RNA'sının bir türü tarafından bastırılır. Wollemi çamları, çoğu kozalaklı ağaçtan farklı olarak geniş iğnelere sahiptir.
CİDDİ SORUNLAR DOĞURUYOR
Dolayısıyla, daha geniş yaprakların evrimi, hastalık direncinin baskılanmasına yol açmış ve türleri, korunan bölgeyi yasa dışı olarak ziyaret eden yürüyüşçüler tarafından yanlışlıkla takip edilmiş olabilecek patojenik tehditlere karşı açık hale getirmiş olabilir. P. cinnamomi kültür bitkilerinde yaygındır. Vahşi doğada yalnızca dört küçük popülasyon kalırken, çam ağaçları, onları korumak ve benzersiz biyolojilerini incelemek amacıyla botanik bahçeleri ve diğer kurumlar tarafından kapsamlı bir şekilde çoğaltılmıştır. Türün IUCN tarafından kritik tehlike altında olduğu değerlendirilmektedir. Dolayısıyla, Wollemi çamının genomunun analizi yalnızca akademik bir merak konusu değil; türün hayatta kalması açısından da ciddi sonuçlar doğuruyor.