Hiiva, levät ja sienet yhdessä jäkälien selviytymisen kannalta

Kuten näimme edellisessä viestissä jäkälät, he tarvitsevat tiettyjä ympäristöolosuhteita voidakseen selviytyä hyvin ja lisääntyä kunnolla kunnes alueen asuttaminen.

Jäkälä on seurausta levon ja sienen symbioottisesta suhteesta. Kuitenkin tutkijat ovat tutkineet jäkäliä niin monen vuoden ajan, ovat löytäneet uuden löydön: siinä kahden hengen suhteessa on kolmas hiiva. Kuinka niin monen vuoden tutkimuksen jälkeen tutkijat eivät olleet ymmärtäneet hiivan läsnäoloa tässä symbioottisessa suhteessa?

Symbioottinen suhde levän ja sienen välillä

Olet varmasti nähnyt kiven, jonka pinnalla on täpliä. Tahra, jonka värit voivat vaihdella mustan, ruskean, oranssin tai vihreän välillä. Olet nähnyt myös nämä katot, vanhat talot, puut jne. Nämä paikat, jotka olet nähnyt ovat jäkälät, jotka muodostuvat levän ja sienen välisen yhteyden kautta.

Luonnossa elävien organismien välillä on erityyppisiä suhteita. Löydämme eläviä olentoja, jotka ovat keskenään päteviä, toisia loisia ja toisia, joiden suhde hyödyttää molempia. Sopivin tekninen sana sille on symbioosi enemmän kuin keskinäisyys. Keskinäisyys on levien ja sienen suhde, joka muodostaa jäkälän, jossa molemmat osapuolet hyötyvät suhteesta. Mitä molemmat voivat saada irti tästä suhteesta?

Jäkälän elämässä levillä on perusrooli suorittaa fotosynteesi voidakseen tuottaa orgaanista ainetta sienelle. Keskeytämme hetken selittääksemme, että sienet eivät ole autotrofisia olentoja, toisin sanoen ne eivät syntetisoi omaa ruokaansa kuten kasvit. Sienet tarvitsevat orgaanista ainetta ruokintaan. Levät vaikuttavat tähän orgaaniseen aineeseen fotosynteesin aikana. Palatakseni merilevän suosiota, sieni sieppaa vettä ja mineraalisuoloja ympäristöstä, jossa se elää, riippumatta siitä, kuinka kuiva se on, ja antaa sille suojaa kuivumiselta.

Kuten voimme nähdä, tämä suhde on menossa vahvuudesta vahvuuteen. Sekä voittavat että onnistuvat selviytymään melko monimutkaisissa ympäristöissä.

Kuinka hyödyllisiä jäkälät ovat?

Olemme nähneet suhteen, että levien ja sienien on kyettävä muodostamaan jäkälät. Mutta mihin käytämme jäkäliä? Jäkäliä on käytetty koko historian ajan erilaisiin tarkoituksiin, joihin löydämme itsemme:

• Pohjois-Afrikassa ja Kanariansaarilla kasvavaa mannajäkälää voidaan käyttää ruokana. Pohjanavalla poro ja karibu ruokkivat jäkäliä.
• Lääketeollisuudessa he ovat tottuneet saada antibiootteja, C-vitamiinia ja väriaineita, kuten lakmus.
• Kosmetiikassa niitä käytetään esanssien ja hajusteiden uuttamiseen.

Haluan myös mainita, että jäkäliä käytetään tällä hetkellä nimellä saastumisen indikaattorit. Kuten näimme edellisessä aiemmin mainitussa viestissä, jäkälät tarvitsevat selviytymiseen tietyt ilmakehän ja bioottiset olosuhteet. Ne ovat alttiita lämpötiloille, sateille, kosteudelle, saalistajien läsnäololle jne. No, tämä organismi toimii kontaminaation indikaattorina. Jäkälät eivät kasva näissä paikoissa, koska ne ovat alttiita ilman pilaantumisen tai veden ja maaperän aiheuttamille suspendoituneille hiukkasille. Siksi, jos havaitsemme, että paikka täyttää oikeat edellytykset jäkälän selviytymiselle hyvin, mutta emme kuitenkaan näe sitä, se kertoo meille, että paikka on saastunut.

Hiiva suhteen kolmanneksi komponentiksi

Olemme nähneet, mistä jäkälä koostuu ja mitä sillä on ihmisille. Mutta mitä mieltä olisit, jos kerron sinulle, että levät ja sienet eivät ole ainoat jäkälän muodostavassa suhteessa? Elinikäisesti kouluissa, instituuteissa ja yliopistoissa, aina kun jäkäliä on tutkittu, ne aloitetaan määrittelemällä, että se on symbioottinen suhde levien ja sienen välillä. Mutta viimeisimmät tutkimukset vahvista, että suhteessa on kolmas komponentti: hiiva.

Planeetalla on yli 15.000 jäkälälajia ja kaikkia niitä on tutkittu sillä perusteella, että ne ovat seurausta levien ja sienen välisestä suhteesta. Mutta tänään, ehkä on aika alkaa muuttaa tätä ajatusta. Hiiva on osa tätä levien ja sienten välistä yhteenliittymää jäkälän osana. Tutkijat eivät olleet voineet havaita tämän organismin läsnäoloa aikaisemmin edes voimakkaiden analyyttisten suurennuslasien kautta eikä vuosisatojen ja sukupolvien tutkimusten jälkeen.

Tämän suhteen kolmannen komponentin löytäjät ovat olleet tutkijatohtori Toby Spribille ja hänen kollegansa Montanan yliopistoista Missoulassa, Uppsalassa (Ruotsi), Grazissa (Itävalta), Purduessa (USA) ja Kanadan tutkimuksen instituutissa Torontossa. Tämän löydön tekemiseksi niitä on käytetty perusteellisesti, paitsi voimakkaita mikroskooppisia havaintoja, genomihavaintojen kanssa.

Tutkimus nisäkkäille myrkyllisistä jäkälistä

Tämä löytö on ollut lehden kannessa tiede ja oletetaan kaikki vallankumous sille jäkälistä ja niiden käyttäytymisestä, selviytymisestä, suhteista, fenologiasta jne. Tämä herättää tutkijoille huolta arvioida uudelleen kaikki olemassa olevat tiedot ja oletukset (jopa kaikkein perustavanlaatuisimmat) jäkälien muodostumisesta, siitä, kuinka ne selviävät, minkä roolin jokaisella suhteen elementillä on, kenellä mikä rooli symbioosissa. ja muut asiat.

Kuten melkein kaikki tieteelliset löydöt, se ei selvästikään ollut aivan tutkimuksen kohde. Tutkijoiden motivaatio oli selvittää, miksi kahdella jäkälälajilla on niin läheinen sukulaisuus ja samalla ekosysteemillä elävillä on niin dramaattinen ero: yksi on myrkyllistä nisäkkäille ja toinen ei. DNA-analyysi oli vain syventänyt mysteeriä, koska molemmilla lajeilla oli identtiset genomit. Tai niin näytti.

Hiiva löydettiin jäkälä-DNA: n ansiosta

Tämän havainnon selittämiseksi on mainittava joitakin molekyylibiologian elementtejä. Aloitamme, koska geenit on valmistettu DNA: sta, mutta näiden geenien aktivoimiseksi typpipitoisten emästen kaksoiskierre on avattava ja kopio yhdestä sen säikeistä on poistettava. Tämä kopio, jonka otamme kaksoiskierteestä, ei ole DNA, koska sillä on vain yksi juoste, minkä vuoksi kutsumme sitä RNA: ksi. Siksi, jos tutkitaan tätä RNA-juosetta, tarkastelet epäsuorasti geenejä, jotka ovat aktiivisimpia kyseisessä solussa.

Tätä nämä tutkijat tekivät. He analysoivat näiden kahden jäkälälajin RNA: n päättääkseen, miksi toinen oli myrkyllistä nisäkkäille ja toinen ei. Varmasti RNA-sekvenssissä he voisivat löytää syyn tähän tilanteeseen. Molempien RNA: iden analyysin jälkeen havaittiin melko merkittävä ero: ja se on, että RNA ei vastannut pelkästään symbioosissa tunnettua sientä, vaan myös toista sientyyppiä, hiivaa. Tämä hiiva on mennyt täysin huomaamatta puolentoista vuosisadan tutkimusten ajan. Lisäksi jäkälälajit, jotka olivat myrkyllisiä nisäkkäille, sisälsivät paljon enemmän tätä hiivaa kuin lajit, jotka eivät olleet myrkyllisiä.

Aikaisemmissa muissa jäkälätyypeissä tämä hiiva oli jätetty huomiotta, koska ne ovat hyvin vähemmistösoluja tässä symbiontisessa suhteessa. Löydämme vain yhden tai kaksi DNA-kopiota solua kohden. On kuitenkin jo havaittu, että jotkut heidän geeneistään ovat hyvin aktiivisia ja voivat tehdä satoja tai tuhansia kopioita RNA: ta kutakin DNA: ta varten. Se oli avain menestykseen. Ja todellakin, juuri hiiva selittää, miksi yksi jäkälä on myrkyllinen ja toinen ei, huolimatta siitä, että ne ovat identtisiä kaikessa muussa.

Tutkimus jäkälistä ympäri maailmaa

Tämä löytö voitaisiin tehdä Montanan jäkälissä selvittääkseen, miksi toinen oli myrkyllistä nisäkkäille ja toinen ei, vaikka sillä oli sama genomi. Kuitenkin, Tutkijat etsivät tämän hiivan esiintymistä jäkälissä ympäri maailmaa. Japanista Etelämantereelle Latinalaisen Amerikan tai Etiopian kautta. Kuten he odottivat, tämän symbioottisen suhteen kolmas osa löytyy kaikista maailman jäkälistä. Se on leviävä osa biologian tunnetuinta symbioosia.

Joten tästä lähtien, kun määritämme jäkälän, meidän on sanottava, että se on symbioottinen suhde levän, sienen ja hiivan välillä (vaikka hiiva itsessään on eräänlainen sieni), koska tätä hiivaa on ollut läsnä kaikissa jäkälissä koko historian ajan, se on kuitenkin ollut piilossa kaikkien tutkijoiden suurennuslasien yli yli 100 vuoden ajan. Tutkijat ovat varmasti havainneet sen muissa tilanteissa, mutta eivät ole ymmärtäneet sitä aikaisemmin.