Élesztő, algák és gombák együtt a zuzmók túlélése érdekében

Ahogyan azt egy korábbi, a kb zuzmók, bizonyos környezeti feltételekre van szükségük a túléléshez és a megfelelő szaporodáshoz a gyarmatosításig.

A zuzmó az algák és a gombák közötti szimbiotikus kapcsolat eredménye. A tudósok azonban annyi év után, amikor zuzmókat tanulmányoztak, új felfedezést találtak: ebben a kettő viszonyban van egy harmadik, az élesztő. Hogyan lehet, hogy a sok éves tanulmányozás után a tudósok nem vették észre az élesztő jelenlétét ebben a szimbiotikus kapcsolatban?

Szimbiotikus kapcsolat az algák és a gombák között

Biztosan látott már életében sziklát, amelynek a felületén foltok voltak. Folt, amelynek színei fekete, barna, narancs vagy zöld között változhatnak. Ön is láthatta ezeket a foltokat a tetőkön, a régi házakon, fákon stb. Ezek a foltok, amelyeket láttál zuzmók, amelyek az algák és a gombák közötti asszociáció révén jönnek létre.

A természetben az élő szervezetek között különféle típusú kapcsolatok vannak. Találunk élőlényeket, amelyek kompetensek egymás között, mások paraziták és mások, akiknek kapcsolata van előnyös mindkettőnek. A szimbiózison túl a legalkalmasabb szakszó a kölcsönösség. A kölcsönösség az algák és a gomba közötti kapcsolat, amely azt a zuzmót képezi, amelyben a két fél nyer a kapcsolatból. Mit hozhat ki mindketten ebből a kapcsolatból?

A zuzmó életében az algák játszanak alapvető szerepet végezzen fotoszintézist, hogy képes legyen szerves anyagokat juttatni a gombához. Röviden szünetet tartunk, hogy elmagyarázzuk, hogy a gombák nem autotróf lények, vagyis nem szintetizálják saját táplálékukat, mint a növények. A gombáknak szerves anyagra van szükségük a takarmányozáshoz. Ehhez a szerves anyaghoz az algák hozzájárulnak a fotoszintézis során. Visszatérve a tengeri moszat szívességére, a gomba a vizet és az ásványi sókat elkapja az élő környezetből, bármennyire is száraz, és védelmet nyújt a kiszáradással szemben.

Mint láthatjuk, ez a kapcsolat erősödik. Mindkettő meglehetősen bonyolult környezetben nyer és képes túlélni.

Mennyire hasznosak a zuzmók?

Láttuk azt a kapcsolatot, hogy az algáknak és gombáknak képeseknek kell lenniük zuzmót képezni. De mire használunk zuzmót? A zuzmókat a történelem folyamán különféle célokra használták fel, amelyekben mi magunkat találjuk:

• Észak-Afrikában és a Kanári-szigeteken termő manna zuzmó felhasználható táplálékként. Az Északi-sarkon a rénszarvas és a karibu zuzmóval táplálkozik.
• A gyógyszeriparban szokták kap antibiotikumokat, C-vitamint és festékeket, mint a lakmusz.
• A kozmetikumokban esszenciák és parfümök kinyerésére használják.

Azt is meg akarom említeni, hogy a zuzmókat manapság mint a szennyezés mutatói. Amint azt az előző, korábban említett bejegyzésben láthattuk, a zuzmóknak bizonyos légköri és biotikus körülményekre van szükségük a túléléshez. Hőmérséklet, csapadék, nedvesség, ragadozók jelenléte stb. Nos, ez a szervezet a szennyeződés indikátoraként szolgál. Mivel a légszennyezés vagy a víz és a talaj által okozott lebegő részecskéknek kiszolgáltatottak, a zuzmók nem nőnek ezeken a helyeken. Ezért, ha azt látjuk, hogy egy hely megfelel a zuzmó túlélésének megfelelő feltételeinek, és mégsem látjuk, akkor azt fogja mondani, hogy a hely szennyezett.

Élesztő, mint a kapcsolat harmadik összetevője

Láttuk, miből áll egy zuzmó, és mit használ fel az emberek számára. Mit gondolna azonban, ha azt mondanám, hogy nem csak az algák és a gombák léteznek a zuzmót alkotó kapcsolatban? Az iskolákban, intézetekben és egyetemeken egy életen át, amikor zuzmót tanulmányoztak, azzal kezdik, hogy meghatározzák, hogy az algák és a gombák közötti szimbiotikus kapcsolatról van szó. De a legújabb tanulmányok erősítse meg, hogy létezik a kapcsolat harmadik összetevője: élesztő.

A bolygón vannak több mint 15.000 XNUMX zuzmófaj és mindegyiket tanulmányozták azon az alapon, hogy az algák és a gombák kapcsolatának eredménye. De ma talán ideje elkezdeni változtatni ezen az elképzelésen. Az élesztő az algák és gombák közötti konzorcium része, mint zuzmó. A tudósok még erőteljes analitikai nagyítókkal és évszázadokig tartó tanulmányok után sem tudták kimutatni ennek a szervezetnek a jelenlétét.

A kapcsolat ezen harmadik összetevőjének felfedezői az voltak posztdoktori tudományos munkatárs, Toby Spribille és munkatársai a Missoula-i Montana Egyetemről, Uppsalából (Svédország), Grazból (Ausztria), Purdue-ból (USA) és a torontói Kanadai Fejlett Kutatási Intézetről. E felfedezés érdekében az erőteljes mikroszkópos megfigyelésektől eltekintve, genomiális megfigyelésekkel, mélyrehatóan alkalmazták őket.

Az emlősökre mérgező zuzmók vizsgálata

Ez a felfedezés a magazin címlapján található Tudomány és feltételez mindent forradalom a zuzmókról és viselkedésükről, túlélésükről, kapcsolataikról, fenológiájukról stb. Ez aggodalomra ad okot a tudósok számára a létező összes tudás és feltételezés (még a legalapvetőbb is) átértékelésével kapcsolatban a zuzmók kialakulásának módjáról, a túlélés módjáról, a kapcsolat minden elemének milyen szerepéről, arról, hogy ki milyen szerepet játszik. , és egyéb kérdések.

Nyilvánvaló, hogy szinte minden tudományos felfedezéshez hasonlóan ez sem volt pontosan a vizsgálat tárgya. A tudósok motivációja az volt, hogy kiderítsék, miért van két zuzmófaj olyan szoros kapcsolatban, és miért élnek ugyanazon ökoszisztémában ilyen drasztikus különbségek: az egyik mérgező az emlősökre, a másik pedig nem. A DNS-elemzés csak tovább mélyítette a rejtélyt, mert a két faj genomja azonos volt. Vagy legalábbis úgy tűnt.

Az élesztőt a zuzmó DNS-nek köszönhetően fedezték fel

Ennek a felfedezésnek a magyarázatához meg kell említeni a molekuláris biológia egyes elemeit. Azért kezdjük, mert a gének DNS-ből készülnek, de e gének aktiválásához meg kell nyitni a nitrogén bázisok kettős spirálját, és el kell távolítani egyik szálának másolatát. Ez a másolat, amelyet kiveszünk a kettős spirálból, nem DNS, mivel csak egy szála van, ezért hívjuk RNS-nek. Ezért, ha az RNS ezen szálát vizsgáljuk, közvetett módon az adott sejtben a legaktívabb géneket nézi.

Ezt tették ezek a tudósok. Elemezték ennek a két zuzmófajnak az RNS-ét, hogy megállapítsák, miért volt toxikus az emlősökre, a másik miért nem. Az RNS-szekvenciában biztosan felfedezhetik ennek a helyzetnek az okát. Mindkét RNS elemzése után egészen figyelemre méltó különbséget fedeztek fel: és az a tény, hogy az RNS nem csak a szimbiózisban ismert gombának, hanem egy másik gombatípusnak, az élesztőnek sem felelt meg. Ez az élesztő a vizsgálatok másfél évszázada alatt teljesen észrevétlen maradt. Ezenkívül az emlősökre mérgező zuzmófajok sokkal többet tartalmaztak ebből az élesztőből, mint azok a fajok, amelyek nem voltak mérgezőek.

Más zuzmótípusok korábbi elemzései során ezt az élesztőt figyelmen kívül hagyták, mert nagyon kisebbségi sejtek ebben a szimbiont kapcsolatban. Sejtenként csak egy vagy két DNS-másolatot találunk. Azt azonban már felfedezték, hogy egyes génjeik nagyon aktívak, és minden DNS-hez száz vagy ezer példányban képesek RNS-t készíteni. Ez volt a siker kulcsa. És valóban, az élesztő magyarázza, hogy az egyik zuzmó miért mérgező, a másik pedig nem, annak ellenére, hogy minden másban azonosak.

Zuzmók tanulmányozása szerte a világon

Ez a felfedezés Montana zuzmóiban tehető meg, hogy kiderüljön, miért volt mérgező az emlősökre, a másik pedig nem annak ellenére, hogy ugyanaz a genomja volt. Azonban, A kutatók világszerte keresték ennek az élesztőnek a zuzmókban való jelenlétét. Japántól az Antarktiszig Latin-Amerikán vagy Etiópián keresztül. Ahogy várták, ennek a szimbiotikus kapcsolatnak a harmadik összetevője megtalálható a világ összes zuzmójában. A biológia leghíresebb szimbiózisának átfogó eleme.

Tehát ezentúl, amikor meghatározunk egy zuzmót, azt kell mondanunk, hogy szimbiotikus kapcsolat ez az algák, a gombák és az élesztők között (bár maga az élesztő egyfajta gomba), mivel ez az élesztő a történelem során minden zuzmóban jelen volt, azonban több mint 100 éve el van rejtve a tudósok összes nagyítója elől. A tudósok biztosan észlelték más esetekben is, de korábban még nem vették észre.