Vor etwa 4.500 Jahren fand sich ein einzelner Samen – der aus zwei verschiedenen Seegrasarten hervorgegangen war – an einem günstigen Ort irgendwo in der heutigen Shark Bay vor der Westküste Australiens.
Sich selbst überlassen und von Menschenhand relativ ungestört, haben Wissenschaftler entdeckt, dass der Samen zu der vermutlich größten Pflanze der Erde herangewachsen ist, die etwa 200 Quadratkilometer (77 Quadratmeilen oder etwa 20.000 Rugbyfelder) bedeckt etwas mehr als dreimal so groß wie die Insel Manhattan).
Die Art – a Posidonia australisauch bekannt als Faserknäuelkraut oder Bandkraut – kommt häufig an den Südküsten Australiens vor.
Aber als Wissenschaftler anfingen, nach genetischen Unterschieden in der Schleifenpflanze in der ganzen Bucht zu suchen, stießen sie auf ein Rätsel. Proben, die an Orten entnommen wurden, die 180 km voneinander entfernt waren, deuteten darauf hin, dass es nicht mehrere Exemplare von gab Posidonia australis, sondern eine einzige Pflanze.
„Wir dachten: ‚Was zum Teufel geht hier vor?’“, sagte Dr. Martin Breed, Ökologe an der Flinders University. „Wir waren völlig ratlos.“
Die studentische Forscherin Jane Edgeloe von der University of Western Australia (UWA) sagte, dass etwa 18.000 genetische Marker untersucht wurden, als sie nach Variationen in der Art suchten, die ihnen bei der Auswahl von Exemplaren für die Verwendung in Restaurierungsprojekten helfen könnten.
Stattdessen fanden sie heraus, dass sich dieselbe Pflanze mit Rhizomen auf die gleiche Weise ausgebreitet hatte, wie sich ein Rasen von seinen Rändern aus ausbreiten kann, indem er Ausläufer aussendet.
„Die bestehenden 200 Quadratkilometer Schleifenkrautwiesen scheinen sich von einem einzigen, kolonisierenden Sämling aus ausgedehnt zu haben“, sagte sie.
Die eine Pflanze breitet sich jetzt wie eine Wiese aus und bietet Lebensraum für eine Vielzahl von Meeresarten, darunter Schildkröten, Delfine, Dugongs, Krabben und Fische.
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Rhizome von Ribbon Weed können bis zu 35 cm pro Jahr wachsen, und mit dieser Rate haben die Autoren von die Forschung – veröffentlicht in Proceedings of the Royal Society B – schätzen, dass die Pflanze mindestens 4.500 Jahre gebraucht haben wird, um sich so weit auszubreiten wie bisher.
Dr. Elizabeth Sinclair, eine Co-Autorin der Forschung an der UWA, sagte, sie hätten der Pflanze keinen Spitznamen gegeben, und Originalproben – die von der Seegraswiese gezogen wurden – hatten ursprünglich 116 verschiedene Etiketten mit GPS-Koordinaten, als sie in einer Tiefe gelagert wurden Einfrieren bereit für die genetische Probenahme.
Die Pflanze hat riesige, dichte Wiesen gebildet, die sich teilweise in alle Himmelsrichtungen so weit das Auge reicht erstrecken. Die Bänder der Pflanze sind an manchen Stellen nur 10 cm lang, an anderen bis zu einem Meter.
Die Bedingungen in Shark Bay selbst sind herausfordernd. Die Pflanze hat einen Weg gefunden, in Gebieten zu überleben, in denen der Salzgehalt doppelt so hoch ist wie anderswo in der Bucht, und kann bei Wassertemperaturen von bis zu 15 ° C und bis zu 30 ° C gedeihen.
Das Überleben der Seegraspflanze scheint, sagte Sinclair, damit verbunden zu sein, wie sie alle Chromosomen ihrer beiden Elternteile behalten hatte, was ihr eine eingebaute genetische Vielfalt verlieh.
„Anstatt die Hälfte zu bekommen [of] seine Gene von Mama und die Hälfte von Papa, es hat sie alle behalten“, sagte sie.
Sinclair und Kollegen arbeiten immer noch an den Geheimnissen des riesigen Exemplars, aber sie sagte, es scheine „weitgehend steril“ zu sein und müsse sich daher auf seine eigene Wachstumsfähigkeit verlassen, anstatt Samen zu verteilen.
Breed sagte, die Tatsache, dass die Pflanze „keinen Sex hat“, aber so lange überlebt habe, sei ein Rätsel.
„Pflanzen, die kein Geschlecht haben, haben in der Regel auch eine reduzierte genetische Vielfalt, die sie normalerweise brauchen, wenn sie mit Umweltveränderungen fertig werden“, sagte er.
Breed sagte, sie hätten einige sehr subtile Mutationen in der Genetik der Pflanze an den Orten entdeckt, an denen sie wuchs, die auch ihre extreme Langlebigkeit erklären könnten.
Die Größe des Shark Bay Ribbon Weed beträgt etwa 20.000 Hektar (49.000 Acres) – und ist damit viel größer als ein Bestand von Zitterpappeln in Utah. oft als die größte Pflanze der Welt bezeichnetmit einer Fläche von 43 Hektar.
Außerordentliche Professorin Kathryn McMahon von der Edith Cowan University war nicht an der Shark Bay-Forschung beteiligt, ist aber Expertin für Seegras. Sie sagte, die von den Forschern verwendete Methode habe ihr die Zuversicht gegeben, dass sie ein einziges Exemplar identifiziert hätten, was sie als „erstaunlich“ bezeichnete.
Genetische Studien anderer Seegrasarten hatten geschätzt, dass die Pflanzen zwischen 2.000 und 100.000 Jahre alt werden könnten, also sagte McMahon, dass die Schätzung, dass das Exemplar aus der Shark Bay 4.500 Jahre alt war, in diesen Bereich passt.
„Sie haben ein vielseitiges Wachstumsmuster, das zu dieser langen Lebensdauer beiträgt“, sagte sie. „Sie können in Richtung nährstoffreicher Flecken wachsen, um Zugang zu den Nährstoffen zu erhalten, die sie benötigen, oder zu Lücken in der Wiese, wo sie Platz zum Wachsen haben, oder weg von stressigen Standorten.
„All diese Eigenschaften bedeuten, dass sie, wenn sie an der richtigen Stelle sind, über lange Zeit bestehen bleiben können.“