Ученые из Университета штата Пенсильвания исследовали генетическое разнообразие черного ясеня, который в Северной Америке стремительно уничтожает изумрудный ясеневый жук. Исследователи надеются сохранить генетический материал дерева и в будущем вернуть его в леса США и Канады.

Черный ясень играет важную роль в экосистемах заболоченных лесов: регулирует водный режим, поддерживает биоразнообразие и служит традиционным материалом для плетения корзин у коренных народов, в том числе у племен вабанаки, ирокезов и народов района Великих озер.

В исследовании, опубликованном в журнале Annals of Botany, ученые изучили семена черного ясеня из разных регионов Северной Америки, хранящиеся в семенных коллекциях США и Канады. Более 700 партий семян исследовали с помощью рентгеновской съемки, а затем обучили искусственный интеллект автоматически анализировать их характеристики. В общей сложности алгоритм помог изучить около 35 тысяч семян.

Затем исследователи прорастили 22 тысячи семян на экспериментальных площадках. Из полученных сеянцев создали три «общих сада» — в Пенсильвании, американском штате Нью-Йорк и канадском Квебеке. Такой эксперимент позволяет отделить генетические особенности растений от влияния окружающей среды: если различия сохраняются при одинаковых условиях выращивания, они, скорее всего, обусловлены генетикой.

Исследование показало, что значительная часть разнообразия находится даже внутри одной популяции. В среднем 43% различий в характеристиках семян приходилось на различия между отдельными деревьями внутри популяций и лишь 14% — на различия между самими популяциями. По словам ученых, это дает виду больше возможностей адаптироваться к изменениям окружающей среды.

Климат также влияет на свойства семян. Деревья из более теплых и сухих регионов производили более тяжелые семена, из которых развивались более высокие сеянцы, быстрее достигавшие определенных стадий развития. Растения, происходящие из континентального климата с жарким летом и холодной зимой, в первый год в среднем лучше выживали и росли.

Исследователи называют сохраненные семена своего рода «Ноевым ковчегом» черного ясеня. Многие представленные в коллекциях популяции уже практически исчезли из дикой природы. Сохраненный генетический материал может стать основой для выведения устойчивых к вредителю деревьев и последующего восстановления лесов.

По мнению ученых, для спасения вида потребуется международное сотрудничество, поскольку распространение вредителя не останавливается на государственных границах.