Llevat, alga i fong, junts per la supervivència dels líquens

Com vam veure en un anterior post sobre els líquens, Aquests necessiten de determinades condicions ambientals per poder sobreviure bé i reproduir-se adequadament fins colonitzar el territori.

Un liquen és fruit d'una relació de simbiosi entre una alga i fong. No obstant això, els científics, després de tants anys estudiant els líquens, han trobat un nou descobriment: en aquesta relació de dos, hi ha un tercer, el llevat. Com és que després de tants anys d'estudi els científics no s'havien adonat de la presència d'un llevat en aquesta relació de simbiosi?

Relació de simbiosi entre alga i fong

De segur has vist alguna vegada en la teva vida una roca amb taques a la superfície. Manxa els colors pot variar entre el color negre, marró, taronja o verd. Aquestes taques també ho has pogut veure sobre les teulades, sobre cases velles, arbres, etc. Aquestes taques que has vist són els líquens que es formen a través d'una associació entre una alga i un fong.

En la naturalesa hi ha diversos tipus de relació entre els organismes vius. Ens trobem amb éssers vius que són competents entre ells, uns altres que són paràsits i altres la relació beneficia a tots dos. Més que simbiosi, la paraula tècnica més adequada per a això és mutualisme. El mutualisme és la relació entre l'alga i el fong que formen el liquen en el qual les dues parts surten guanyant de la relació. Què poden obtenir tots dos d'aquesta relació?

En la vida d'un liquen, l'alga juga el paper fonamental de realitzar la fotosíntesi per a poder proporcionar matèria orgànica a l'fong. Fem una petita pausa per explicar que els fongs no són éssers autòtrofs, és a dir, no sintetitzen el seu propi aliment com les plantes. Els fongs necessiten de matèria orgànica per alimentar-se. Aquesta matèria orgànica és aportada per l'alga durant la fotosíntesi. Per retornar-li el favor a l'alga, el fong captura aigua i sals minerals de l'medi on viu, per sec que aquest sigui, i li dóna protecció enfront de la dessecació.

Com podem veure, aquesta relació va vent en popa. Tots dos surten guanyant i aconsegueixen sobreviure davant ambients que són bastant complicats.

Quina utilitat tenen els líquens?

Hem vist la relació que tenen les algues i els fongs per a poder formar els líquens. Però, ¿per què fem servir nosaltres els líquens? Els líquens s'han utilitzat al llarg de la història per a diversos fins en el que ens trobem:

• El liquen de el mannà, que creix al Nord d'Àfrica ia les Illes Canàries, pot ser utilitzat com a aliment. Al Pol Nord, rens i caribús s'alimenten de líquens.
• En la indústria farmacèutica s'utilitzen per obtenir antibiòtics, vitamina C i colorants, Com el tornassol.
• En cosmètica s'utilitzen per extreure essències i perfums.

També vull esmentar que en l'actualitat, els líquens s'utilitzen com a indicadors de la contaminació. Com hem vist en l'anterior post esmentat abans, els líquens requereixen de determinades condicions atmosfèriques i biòtiques per poder sobreviure. Són vulnerables a les temperatures, a les precipitacions, la humitat, la presència de depredadors, etc. Doncs bé, aquest organisme ens serveix com a indicador de la contaminació. A l'ésser vulnerable a les partícules en suspensió provocades per la contaminació atmosfèrica o d'aigües i sòls, els líquens no creixen en aquests llocs. Per tant, si veiem que un lloc reuneix les condicions adequades perquè un liquen pugui sobreviure bé, i en canvi no ho veiem, ens dirà que el lloc està contaminat.

El llevat com a tercer component de la relació

Hem vist en què consisteix un liquen i quines utilitats té per a l'ésser humà. No obstant això, què pensaríeu si us digués que l'alga i el fong no són els únics que existeixen en la relació que compon el liquen? Des de tota la vida, a les escoles, instituts i universitats, sempre que s'ha estudiat sobre els líquens, es comença definint que es tracta d'una relació de simbiosi entre alga i fong. Però recents estudis confirmen que hi ha un tercer component de la relació: el llevat.

Al planeta hi més de 15.000 espècies de líquens i totes elles s'han estudiat partint de la base en la qual són fruit de la relació entre alga i fong. Però avui dia, potser és moment de començar a canviar aquesta idea. El llevat forma part d'aquest consorci entre alga i fong com a component de l'liquen. Els científics no havien pogut detectar abans la presència d'aquest organisme fins i tot a través de les potents lupes analítiques i després de segles i generacions d'estudis.

Els descobridors d'aquest tercer component de la relació han estat l'investigador investigador postdoctoral Toby Spribille i els seus col·legues de les universitats de Montana a Missoula, Uppsala (Suècia), Graz (Àustria), Purdue (Estats Units) i l'Institut Canadenc d'Investigació Avançada en Toronto. Per poder realitzar aquest descobriment s'han emprat a fons a part de amb potents observacions microscòpiques, amb observacions genòmiques.

Estudi dels líquens tòxics per als mamífers

Aquest descobriment ha estat portada a la revista ciència i suposa tota una revolució per al que se sabia sobre els líquens i el seu comportament, supervivència, relacions, fenologia, etc. Això genera inquietuds als científics sobre revaloritzar tots els coneixements i suposicions que existeixen (fins i tot les més bàsiques) sobre la manera en què es formen els líquens, sobre com sobreviuen, quina funció exerceix cada element de la relació, sobre qui compleix cada paper en la simbiosi, i altres qüestions.

Evidentment, com gairebé tots els descobriments científics, aquest no era precisament l'objecte d'estudi. La motivació dels científics era la d'esbrinar per què dues espècies de líquens estan tan estretament relacionades i que viuen al mateix ecosistema tenen una diferència tan dràstica: XNUMX és tòxica per als mamífers i l'altra no. Les anàlisis d'ADN no havien fet més que aprofundir el misteri, perquè les dues espècies presentaven uns genomes idèntics. O això semblava.

El llevat es va poder descobrir gràcies a l'ADN de l'liquen

Per poder explicar aquest descobriment s'han d'esmentar alguns elements de la biologia molecular. Comencem perquè els gens estan fets d'ADN, però per poder activar aquests gens es deu d'obrir la doble hèlix de bases nitrogenades i treure una còpia d'una de les seves fibres. Aquesta còpia que traiem de la doble hèlix no és ADN ja que només disposa d'un bri, de manera que l'anomenem ARN. Per tant, si un examina aquesta bri d'ARN, està examinant de manera indirecta els gens que estan més actius en aquesta cèl·lula.

D'això es tracta el que van estar fent aquests científics. Van analitzar l'ARN d'aquestes dues espècies de líquens, per a poder deduir per què un era tòxic per als mamífers i altres no. Segurament en la seqüència de l'ARN podrien descobrir el per què d'aquesta situació. Després de l'anàlisi de tots dos ARN es va descobrir una diferència bastant notable: i és que l'ARN no corresponia només a l'fong conegut en la simbiosi, sinó també a un altre tipus de fong, un llevat. Aquest llevat ha passat completament desapercebuda durant un segle i mig d'estudis. A més, l'espècie de liquen que era tòxica per als mamífers contenia molta més quantitat d'aquesta llevat que l'espècie que no era tòxica.

En els anteriors anàlisis d'altres tipus de líquens s'havia passat inadvertida aquest llevat pel fet que són cèl·lules molt minoritàries en aquesta relació simbiont. Només ens trobem una o dues còpies d'ADN per cèl·lula. No obstant això, s'ha pogut descobrir ja que alguns dels seus gens estan molt actius i poden fer cent o milers de còpies d'ARN per cadascuna d'ADN. Aquesta va ser la clau de l'èxit. I, en efecte, és el llevat la qual explica que un liquen sigui tòxic i l'altre no, tot i que per tota la resta són idèntics.

Estudi dels líquens de tot el món

Aquest descobriment es va poder realitzar en els líquens de Montana per descobrir el per què un era tòxic per als mamífers i un altre no, tot i tenir el mateix genoma. No obstant això, els investigadors van buscar la presència d'aquest llevat a líquens de tot el món. Des del Japó a l'Antàrtida passant per Llatinoamèrica o Etiòpia. Tal com ells esperaven, el tercer component d'aquesta relació simbiòtica es troben en tots els líquens de l'món. És un component generalitzat de la simbiosi més famosa de la biologia.

Per tant, a partir d'ara, quan definim un liquen, hem de dir que és una relació de simbiosi entre una alga, un fong i un llevat (Encara que el llevat en si és un tipus de fong), ja que aquest llevat ha estat present en tots els líquens al llarg de la història, però, ha estat amagada davant totes les lupes dels científics durant més de 100 anys. Segurament, els científics l'han detectat en altres ocasions, però no s'han adonat abans.