Hefe, Algen und Pilze zusammen für das Überleben von Flechten

Wie wir in einem früheren Beitrag über gesehen haben FlechtenSie benötigen bestimmte Umweltbedingungen, um gut zu überleben und sich richtig zu reproduzieren bis zur Besiedlung des Territoriums.

Eine Flechte ist das Ergebnis einer symbiotischen Beziehung zwischen einer Alge und einem Pilz. Wissenschaftler, die nach so vielen Jahren Flechten studiert haben, habe eine neue Entdeckung gefunden: In dieser Beziehung von zwei gibt es eine dritte, Hefe. Wie kommt es, dass Wissenschaftler nach so vielen Jahren des Studiums das Vorhandensein einer Hefe in dieser symbiotischen Beziehung nicht erkannt hatten?

Symbiotische Beziehung zwischen Alge und Pilz

Sicherlich haben Sie in Ihrem Leben jemals einen Felsen mit Flecken auf seiner Oberfläche gesehen. Fleck, dessen Farben zwischen Schwarz, Braun, Orange oder Grün variieren können. Sie konnten diese Stellen auch auf den Dächern, auf alten Häusern, Bäumen usw. sehen. Diese Stellen, die Sie gesehen haben sind Flechten, die durch eine Assoziation zwischen einer Alge und einem Pilz gebildet werden.

In der Natur gibt es verschiedene Arten von Beziehungen zwischen lebenden Organismen. Wir finden Lebewesen, die untereinander kompetent sind, andere, die Parasiten sind, und andere, deren Beziehung profitiert von beiden. Mehr als Symbiose ist das am besten geeignete Fachwort dafür Gegenseitigkeit. Gegenseitigkeit ist die Beziehung zwischen den Algen und dem Pilz, die die Flechte bilden, in der die beiden Parteien von der Beziehung profitieren. Was können Sie beide aus dieser Beziehung herausholen?

Im Leben einer Flechte spielen die Algen die grundlegende Rolle von Photosynthese durchführen, um den Pilz mit organischer Substanz versorgen zu können. Wir machen eine kurze Pause, um zu erklären, dass Pilze keine autotrophen Wesen sind, das heißt, sie synthetisieren ihre eigenen Lebensmittel nicht wie Pflanzen. Pilze brauchen organische Stoffe, um sich zu ernähren. Diese organische Substanz wird von den Algen während der Photosynthese eingebracht. Um dem Seetang den Gefallen zu erwidern, Der Pilz fängt Wasser und Mineralsalze aus der Umgebung ab, in der er lebt. egal wie trocken es ist und schützt es vor Austrocknung.

Wie wir sehen können, wird diese Beziehung immer stärker. Beide gewinnen und schaffen es, in Umgebungen zu überleben, die ziemlich kompliziert sind.

Wie nützlich sind Flechten?

Wir haben die Beziehung gesehen, dass Algen und Pilze Flechten bilden müssen. Aber wofür verwenden wir Flechten? Flechten wurden im Laufe der Geschichte für verschiedene Zwecke verwendet, in denen wir uns befinden:

• Manna-Flechten, die in Nordafrika und auf den Kanarischen Inseln wachsen, können als Nahrung verwendet werden. Am Nordpol ernähren sich Rentiere und Karibu von Flechten.
• In der Pharmaindustrie sind sie es gewohnt Holen Sie sich Antibiotika, Vitamin C und Farbstoffewie Lackmus.
• In der Kosmetik werden sie zur Extraktion von Essenzen und Parfums verwendet.

Ich möchte auch erwähnen, dass Flechten heute als verwendet werden Indikatoren für Kontamination. Wie wir im vorherigen Beitrag gesehen haben, benötigen Flechten bestimmte atmosphärische und biotische Bedingungen, um zu überleben. Sie sind anfällig für Temperaturen, Regenfälle, Feuchtigkeit, die Anwesenheit von Raubtieren usw. Nun, dieser Organismus dient als Indikator für eine Kontamination. Flechten wachsen an diesen Stellen nicht, da sie anfällig für Schwebeteilchen sind, die durch Luftverschmutzung oder Wasser und Boden verursacht werden. Wenn wir also sehen, dass ein Ort die richtigen Bedingungen erfüllt, damit eine Flechte gut überleben kann, und wir dies dennoch nicht sehen, werden wir feststellen, dass der Ort kontaminiert ist.

Hefe als dritte Komponente der Beziehung

Wir haben gesehen, woraus eine Flechte besteht und welchen Nutzen sie für den Menschen hat. Was würden Sie jedoch denken, wenn ich Ihnen sagen würde, dass die Algen und der Pilz nicht die einzigen sind, die in der Beziehung existieren, aus der die Flechte besteht? In Schulen, Instituten und Universitäten definieren Flechten seit jeher, wann immer Flechten untersucht wurden, dass es sich um eine symbiotische Beziehung zwischen Algen und Pilzen handelt. Aber aktuelle Studien Bestätigen Sie, dass es eine dritte Komponente der Beziehung gibt: Hefe.

Auf dem Planeten gibt es mehr als 15.000 Flechtenarten und alle von ihnen wurden auf der Grundlage untersucht, dass sie das Ergebnis der Beziehung zwischen Algen und Pilzen sind. Aber heute ist es vielleicht an der Zeit, diese Idee zu ändern. Hefe ist Teil dieses Konsortiums zwischen Algen und Pilzen als Bestandteil von Flechten. Wissenschaftler waren nicht einmal durch leistungsstarke analytische Lupen und nach Jahrhunderten und Generationen von Studien in der Lage gewesen, das Vorhandensein dieses Organismus nachzuweisen.

Die Entdecker dieser dritten Komponente der Beziehung waren Postdoktorand Toby Spribille und seine Kollegen von den Universitäten von Montana in Missoula, Uppsala (Schweden), Graz (Österreich), Purdue (USA) und dem kanadischen Institut für fortgeschrittene Forschung in Toronto. Um diese Entdeckung zu machen, wurden sie, abgesehen von leistungsstarken mikroskopischen Beobachtungen, mit genomischen Beobachtungen eingehend verwendet.

Untersuchung von für Säugetiere toxischen Flechten

Diese Entdeckung wurde auf dem Cover des Magazins veröffentlicht Wissenschaft und nimmt alles an eine Revolution für das, was über Flechten und ihr Verhalten, Überleben, Beziehungen, Phänologie usw. bekannt war. Dies gibt Wissenschaftlern Anlass zur Sorge, alle vorhandenen (auch grundlegendsten) Kenntnisse und Annahmen über die Art und Weise, wie sich Flechten bilden, wie sie überleben, welche Rolle jedes Element der Beziehung spielt und wer welche Rolle in der Symbiose spielt, neu zu bewerten und andere Probleme.

Offensichtlich war dies, wie fast alle wissenschaftlichen Entdeckungen, nicht genau Gegenstand der Untersuchung. Die Motivation der Wissenschaftler bestand darin herauszufinden, warum zwei Flechtenarten so eng miteinander verwandt sind und im selben Ökosystem leben und einen so drastischen Unterschied aufweisen: einer ist giftig für Säugetiere und der andere nicht. Die DNA-Analyse hatte das Rätsel nur vertieft, da die beiden Arten identische Genome hatten. Zumindest schien es so.

Hefe wurde dank Flechten-DNA entdeckt

Um diese Entdeckung zu erklären, müssen einige Elemente der Molekularbiologie erwähnt werden. Wir beginnen, weil Gene aus DNA bestehen, aber um diese Gene zu aktivieren, muss die Doppelhelix der stickstoffhaltigen Basen geöffnet und eine Kopie eines ihrer Stränge entfernt werden. Diese Kopie, die wir aus der Doppelhelix herausnehmen, ist keine DNA, da sie nur einen Strang enthält, weshalb wir sie RNA nennen. Wenn man also diesen RNA-Strang untersucht, Sie betrachten indirekt die Gene, die in dieser Zelle am aktivsten sind.

Das haben diese Wissenschaftler getan. Sie analysierten die RNA dieser beiden Flechtenarten, um herauszufinden, warum eine für Säugetiere toxisch war und die andere nicht. Sicherlich konnten sie in der RNA-Sequenz den Grund für diese Situation entdecken. Nach der Analyse beider RNAs wurde ein bemerkenswerter Unterschied festgestellt: und Tatsache ist, dass die RNA nicht nur dem in der Symbiose bekannten Pilz entsprach, sondern auch einer anderen Art von Pilz, einer Hefe. Diese Hefe ist seit anderthalb Jahrhunderten völlig unbemerkt geblieben. Darüber hinaus enthielten die Flechtenarten, die für Säugetiere toxisch waren, viel mehr dieser Hefe als die Arten, die nicht toxisch waren.

In früheren Analysen anderer Flechtenarten wurde diese Hefe übersehen, da es sich bei dieser Symbiontenbeziehung um sehr kleine Zellen handelt. Wir finden nur ein oder zwei Kopien von DNA pro Zelle. Es wurde jedoch bereits entdeckt, dass einige ihrer Gene sehr aktiv sind und Hunderte oder Tausende von Kopien von RNA für jede einzelne DNA erstellen können. Das war der Schlüssel zum Erfolg. Und tatsächlich ist es die Hefe, die erklärt, warum eine Flechte giftig ist und die andere nicht, obwohl sie in allem anderen identisch ist.

Untersuchung von Flechten auf der ganzen Welt

Diese Entdeckung konnte in den Flechten von Montana gemacht werden, um herauszufinden, warum einer für Säugetiere toxisch war und der andere nicht, obwohl er das gleiche Genom hatte. Jedoch, Die Forscher suchten nach dem Vorhandensein dieser Hefe in Flechten auf der ganzen Welt. Von Japan in die Antarktis über Lateinamerika oder Äthiopien. Wie erwartet ist die dritte Komponente dieser symbiotischen Beziehung in allen Flechten der Welt zu finden. Es ist ein allgegenwärtiger Bestandteil der berühmtesten Symbiose in der Biologie.

Wenn wir also von nun an eine Flechte definieren, wir müssen sagen, dass es eine symbiotische Beziehung zwischen einer Alge, einem Pilz und einer Hefe ist (obwohl Hefe selbst eine Art Pilz ist), da diese Hefe im Laufe der Geschichte in allen Flechten vorhanden war, ist sie seit mehr als 100 Jahren vor allen Lupen von Wissenschaftlern verborgen. Wissenschaftler haben es sicherlich bei anderen Gelegenheiten entdeckt, aber noch nie bemerkt.