Дрожди, водорасли и гъби, заедно за оцеляването на лишеите

Както видяхме в предишен пост за лишеи, те се нуждаят от определени условия на околната среда, за да могат да оцелеят добре и да се размножават правилно до колонизиране на територията.

Лишейът е резултат от симбиотична връзка между водорасли и гъбички. Въпреки това, учените, след толкова години, изучавайки лишеи, са намерили ново откритие: в тази връзка на двама има трета, дрожди. Как така след толкова години проучване учените не са осъзнали наличието на мая в тази симбиотична връзка?

Симбиотична връзка между водорасли и гъбички

Със сигурност през живота си сте виждали скала с петна по повърхността. Петно, чиито цветове могат да варират между черно, кафяво, оранжево или зелено. Също така сте успели да видите тези петна по покривите, по стари къщи, дървета и т.н. Тези петна, които сте виждали са лишеите, които се образуват чрез асоциация между водорасли и гъбички.

В природата съществуват различни видове взаимоотношения между живите организми. Ние намираме живи същества, които са компетентни помежду си, други са паразити и други, чиято връзка ползи и двете. Повече от симбиоза, най-подходящата техническа дума за нея е мутуализмът. Мутуализмът е връзката между водораслите и гъбичките, които изграждат лишеите, в които двете страни печелят от връзката. Какво можете да извлечете и двамата от тази връзка?

В живота на лишеите водораслите играят основната роля на извършват фотосинтеза, за да могат да осигурят органични вещества на гъбичките. Ние правим кратка пауза, за да обясним, че гъбите не са автотрофни същества, тоест те не синтезират собствената си храна като растенията. Гъбите се нуждаят от органични вещества, за да се хранят. Тази органична материя се допринася от водораслите по време на фотосинтезата. За да върнете услугата на водораслите, гъбата улавя вода и минерални соли от околната среда, където живее, колкото и да е сух и му осигурява защита срещу изсушаване.

Както виждаме, тази връзка преминава от сила на сила. И двамата печелят и успяват да оцелеят в среда, която е доста сложна.

Колко полезни са лишеите?

Видяхме връзката, че водораслите и гъбите трябва да могат да образуват лишеи. Но за какво използваме лишеи? Лишейът е бил използван през цялата история за различни цели, в които се намираме:

• Манният лишей, който расте в Северна Африка и Канарските острови, може да се използва като храна. На Северния полюс северните елени и карибу се хранят с лишеи.
• Във фармацевтичната индустрия са свикнали вземете антибиотици, витамин С и оцветители, като лакмус.
• В козметиката те се използват за извличане на есенции и парфюми.

Също така искам да спомена, че лишеите се използват днес като показатели за замърсяване. Както видяхме в предишния пост, споменат по-горе, лишеите изискват определени атмосферни и биотични условия, за да оцелеят. Те са уязвими на температури, валежи, влажност, присъствие на хищници и т.н. Е, този организъм служи като индикатор за замърсяване. Тъй като са уязвими на суспендирани частици, причинени от замърсяване на въздуха или вода и почва, лишеите не растат по тези места. Следователно, ако видим, че дадено място отговаря на правилните условия, за да може лишейът да оцелее добре и въпреки това не го виждаме, то ще ни каже, че мястото е замърсено.

Дрождите като трети компонент на връзката

Видяхме от какво се състои лишейът и каква употреба има за хората. Какво обаче бихте си помислили, ако ви кажа, че водораслите и гъбите не са единствените, които съществуват във връзката, която съставлява лишеите? От цял ​​живот в училища, институти и университети, винаги когато са били изучавани лишеи, те започват, като определят, че това е симбиотична връзка между водорасли и гъби. Но последните проучвания потвърдете, че има трети компонент на връзката: мая.

На планетата има повече от 15.000 XNUMX вида лишеи и всички те са проучени въз основа на това, че те са резултат от връзката между водорасли и гъби. Но днес може би е време да започнем да променяме тази идея. Дрождите са част от този консорциум между водорасли и гъбички като компонент на лишеи. Учените не са били в състояние да открият присъствието на този организъм преди дори чрез мощни аналитични лупи и след векове и поколения изследвания.

Откривателите на този трети компонент на връзката са били постдокторант Тоби Сприбил и колегите му от университетите в Монтана в Мисула, Упсала (Швеция), Грац (Австрия), Пърдю (САЩ) и Канадския институт за напреднали изследвания в Торонто. За да се направи това откритие, те са били напълно използвани, освен мощни микроскопични наблюдения, с геномни наблюдения.

Изследване на лишеи, токсични за бозайници

Това откритие е на корицата на списанието наука и предполага всичко революция за това, което се знаеше за лишеите и тяхното поведение, оцеляване, взаимоотношения, фенология и т.н. Това поражда загриженост у учените относно преоценката на всички съществуващи знания и предположения (дори и най-основните) относно начина, по който се образуват лишеите, за това как оцеляват, каква роля играе всеки елемент от връзката, за това кой каква роля играе. В симбиоза и други проблеми.

Очевидно, подобно на почти всички научни открития, това не е било точно обект на изследване. Мотивацията на учените беше да разберат защо два вида лишеи са толкова тясно свързани и живеещите в една и съща екосистема имат толкова драстична разлика: единият е токсичен за бозайниците, а другият не. ДНК анализът само е задълбочил мистерията, тъй като двата вида имат идентични геноми. Или поне така изглеждаше.

Дрождите са открити благодарение на лишеи от ДНК

За да се обясни това откритие, трябва да се споменат някои елементи от молекулярната биология. Започваме, защото гените са направени от ДНК, но за да се активират тези гени, трябва да се отвори двойната спирала на азотни основи и да се премахне копие на една от нейните вериги. Това копие, което изваждаме от двойната спирала, не е ДНК, тъй като има само една верига, поради което го наричаме РНК. Следователно, ако някой изследва тази верига на РНК, вие косвено разглеждате гените, които са най-активни в тази клетка.

Това правеха тези учени. Те анализираха РНК на тези два вида лишеи, за да установят защо единият е токсичен за бозайниците, а другият не. Със сигурност в РНК последователността те биха могли да открият причината за тази ситуация. След анализа на двете РНК беше открита доста забележителна разлика: и то е, че РНК не съответства само на гъбичките, познати в симбиозата, но и на друг вид гъбички, дрожди. Тази мая остана напълно незабелязана в продължение на век и половина изследвания. Освен това видовете лишеи, които са токсични за бозайниците, съдържат много повече от тази мая, отколкото видовете, които не са токсични.

В предишни анализи на други видове лишеи тази мая е била пренебрегвана, тъй като те са много малцинствени клетки в тази връзка на симбионтите. Откриваме само едно или две копия на ДНК на клетка. Вече е открито обаче, че някои от техните гени са много активни и могат да направят стотици или хиляди копия на РНК за всяка една от ДНК. Това беше ключът към успеха. И наистина, дрождите обясняват защо единият лишей е токсичен, а другият не е, въпреки факта, че иначе са идентични.

Изследване на лишеи по целия свят

Това откритие може да бъде направено в лишеите от Монтана, за да се открие защо единият е токсичен за бозайниците, а другият не, въпреки че има същия геном. Въпреки това, Изследователите са търсили наличието на тази мая в лишеите по целия свят. От Япония до Антарктида през Латинска Америка или Етиопия. Както те очакваха, третият компонент на тази симбиотична връзка се намира във всички лишеи по света. Това е широко разпространен компонент на най-известната симбиоза в биологията.

Оттук нататък, когато дефинираме лишеи, трябва да кажем, че това е симбиотична връзка между водорасли, гъбички и дрожди (въпреки че самите дрожди са вид гъбички), тъй като тази мая е присъствала във всички лишеи през цялата история, но е била скрита от всички лупи на учените повече от 100 години. Учените със сигурност са го откривали и по други поводи, но не са го осъзнавали преди.