Но самое поразительное не возраст, а отсутствие старения. Исследование 2001 года, проведённое Томасом Лэннером и Кристиной Коннор, показало, что у сосен остистых нет корреляции между возрастом и жизнеспособностью. Пыльца 4700-летнего дерева оплодотворяет с той же эффективностью, что у 50-летнего. Скорость фотосинтеза не снижается. Устойчивость к патогенам не падает. Эти деревья не стареют в биологическом смысле — они просто накапливают годы.

Секрет в особой организации меристем — групп стволовых клеток, сохраняющих способность к делению. У сосны остистой меристемы защищены исключительно эффективно. Смола, содержащая фунгицидные и бактерицидные терпены, консервирует мёртвую древесину, предотвращая гниение. Древесина настолько плотная и смолистая, что мёртвые деревья стоят веками, не разлагаясь. Живая часть ствола может составлять всего несколько сантиметров под корой, но этого достаточно для жизни.

Генетический анализ показал ещё один секрет. У сосен остистых необычайно эффективная система репарации ДНК. Белки, исправляющие повреждения от ультрафиолета и свободных радикалов, работают в несколько раз активнее, чем у короткоживущих сосен. Теломеры — концевые участки хромосом, укорачивающиеся при каждом делении клетки, — у них восстанавливаются благодаря высокой активности теломеразы в меристемах.

Травы-долгожители: когда размер не имеет значения.

Стереотип о недолговечности трав разбивается о факты. Silphium laciniatum, компасное растение американских прерий, живёт до 100 лет. Сложная система корней уходит на глубину до 4.5 метров, масса подземной части в 8 раз превышает надземную. Каждую весну из корневища появляются новые побеги, генетически идентичные первому проростку столетней давности.

Но рекорд среди трав держит неприметное растение — ломонос альпийский (Clematis alpina). В Швейцарских Альпах найдены экземпляры возрастом более 300 лет. Их возраст определили по радиоуглеродному анализу корневища. При этом растение высотой всего 2-3 метра, а толщина стебля не превышает 2 сантиметров.

Европейский подлесник (Sanicula europaea) в буковых лесах Германии достигает возраста 220 лет. Это скромное растение семейства Зонтичные высотой 20-40 сантиметров переживает деревья, под которыми растёт. Секрет в стратегии "медленной жизни" — подлесник растёт крайне медленно, производит мало семян, но вкладывает максимум ресурсов в защиту от патогенов и поддержание корневища.

Монокарпики: запрограммированная смерть.

Агава американская представляет крайний случай монокарпии — цветения один раз в жизни с последующей смертью. В природе агава цветёт на 10-30 году жизни, выбрасывая цветонос высотой до 8 метров. На его создание уходят все накопленные ресурсы — растение буквально убивает себя размножением.

Но если срезать цветонос до созревания семян, агава не умирает. Документированы случаи, когда агавы с регулярно удаляемыми цветоносами жили более 100 лет. Это доказывает, что смерть после цветения — не неизбежное следствие истощения, а генетически запрограммированный процесс. После опыления активируются "гены смерти", запускающие апоптоз — программируемую гибель клеток во всём растении.

Биологический смысл монокарпии — стратегия "всё или ничего". Вместо ежегодного умеренного размножения растение копит ресурсы годами, а затем производит огромное количество семян за один раз. У агавы это 20-40 миллионов семян с одного растения. Вероятность того, что хотя бы несколько выживут, выше, чем при производстве тысячи семян ежегодно в условиях жёсткой конкуренции.

Теломеры, рак и парадокс Пето.

У животных старение связано с укорочением теломер и накоплением мутаций, ведущих к раку. Но у растений эта связь работает иначе. Растения не болеют раком в привычном смысле — у них могут образовываться опухоли (галлы, капы), но они локализованы и не метастазируют. Причина в фундаментальном отличии: у растений нет кровеносной системы, по которой могли бы распространяться метастазы, а жёсткие клеточные стенки препятствуют миграции клеток.

Более того, у растений каждая клетка потенциально тотипотентна — способна дать начало целому организму. Это означает, что повреждённые или мутировавшие участки могут быть просто изолированы, а рост продолжится из здоровых меристем. Дерево может потерять 99 процентов своей массы и восстановиться из единственной живой ветки.

Парадокс Пето, согласно которому частота рака должна расти с размером организма и продолжительностью жизни, у растений не работает. Секвойя гигантская имеет примерно 10^17 клеток (в 1000 раз больше, чем у человека) и живёт 3000 лет, но не умирает от рака. Механизмы защиты включают избыточность генома (полиплоидию), компартментализацию повреждений и способность отбрасывать целые органы как ящерица хвост.

Клональное бессмертие: один организм, миллион стволов.

Осина дрожащая (Populus tremuloides) довела стратегию вегетативного размножения до абсолюта. В штате Юта растёт клональная колония осин по имени Пандо — 47 000 стволов, генетически идентичных, соединённых общей корневой системой. Возраст корневой системы оценивается в 80 000 лет, хотя отдельные стволы живут всего 100-150 лет.

Пандо — крупнейший организм на Земле по массе (6000 тонн) и один из старейших. Он пережил несколько ледниковых периодов, извержения супервулканов, падения астероидов. Когда климат становился неблагоприятным, надземная часть отмирала, но корни выживали и давали новые побеги при улучшении условий.

Но Пандо умирает. За последние 40 лет не появилось ни одного нового ствола, достигшего зрелости. Молодые побеги съедают олени и крупный рогатый скот. Без притока новых стволов колония деградирует. Парадокс: организм, переживший 80 тысячелетий, может погибнуть от коров за несколько десятилетий.

Цена бессмертия.

Растения-долгожители платят за своё долголетие. Сосна остистая растёт крайне медленно — прирост составляет доли миллиметра в год. За 5000 лет она достигает высоты всего 15 метров. Для сравнения: эвкалипт царственный вырастает на 15 метров за два года, но живёт всего 400 лет.

Медленный метаболизм означает медленное накопление повреждений. Низкая скорость деления клеток снижает вероятность мутаций. Высокая концентрация защитных веществ — смол, танинов, алкалоидов — требует энергии, которая не идёт на рост. Долгожители выбирают стратегию черепахи в гонке с зайцами.

Географическое распределение долгожителей неслучайно. Они концентрируются в экстремальных условиях: высокогорьях, пустынях, тундре. Там, где быстрый рост невозможен физически, медленная стратегия становится преимуществом. Сосны остистые растут на высоте 3000 метров, где вегетационный период длится 45 дней. Успеть вырасти и размножиться за один сезон невозможно, поэтому эволюция выбрала долгую игру.

Эпигенетические часы и обратимость старения.

В 2020 году группа учёных из Университета Калифорнии сделала революционное открытие. Они разработали "эпигенетические часы" для растений — метод определения биологического возраста по паттернам метилирования ДНК. Оказалось, что у многих растений эти часы можно обнулить.

Когда старое дерево даёт поросль от пня, эпигенетический возраст новых побегов соответствует проростку, а не материнскому растению. Меристемы способны стирать эпигенетические метки старения, возвращаясь в эмбриональное состояние. Это объясняет, почему черенки от тысячелетних деревьев укореняются и растут как молодые растения.

У животных такое невозможно — наши клетки необратимо дифференцируются, теряя плюрипотентность. Но у растений граница между соматическими и генеративными клетками размыта. Любая клетка камбия может дать начало как древесине, так и генеративным органам. Это делает старение обратимым на клеточном уровне.

Философия зелёного бессмертия.

Растения опровергают представление о неизбежности старения. Они показывают, что смерть — не обязательное следствие жизни, а эволюционная стратегия, которую можно выбрать или отвергнуть. Однолетники выбрали смерть как способ быстрой адаптации — каждое поколение может нести новые мутации, приспосабливаясь к меняющимся условиям. Долгожители выбрали стабильность — они меняются медленно, но переживают катастрофы, убивающие эфемеров.

Человек, глядя на пятитысячелетнюю сосну, испытывает экзистенциальный ужас. Это дерево было старым, когда рождались и умирали все цивилизации. Оно будет стоять, когда забудутся наши имена. Но дерево не знает о своём возрасте. У него нет памяти о прошлых тысячелетиях, нет страха перед будущими. Оно просто продолжает медленно расти, обновляя хвою, производя семена, не старея.

Возможно, секрет бессмертия не в сложных генетических механизмах, а в простоте существования. Растения не тратят энергию на сознание, страхи, амбиции. Они просто превращают солнечный свет в древесину, год за годом, век за веком, тысячелетие за тысячелетием. И в этой монотонной простоте скрыто то, что мы, сложные и недолговечные, называем бессмертием.

Источник - https://dzen.ru/a/aOH7cMsatk5WoI88