Ragi, ganggang dan jamur, bersama-sama untuk kelangsungan hidup lumut

Seperti yang kita lihat di postingan sebelumnya tentang lumut, mereka membutuhkan kondisi lingkungan tertentu agar dapat bertahan hidup dengan baik dan berkembang biak dengan baik sampai menjajah wilayah tersebut.

Lumut adalah hasil hubungan simbiosis antara alga dan jamur. Namun, para ilmuwan, setelah bertahun-tahun mempelajari lumut, telah menemukan penemuan baru: dalam hubungan dua itu, ada yang ketiga, ragi. Bagaimana mungkin setelah studi bertahun-tahun, para ilmuwan tidak menyadari keberadaan ragi dalam hubungan simbiosis ini?

Hubungan simbiosis antara alga dan jamur

Tentunya Anda pernah melihat batu dengan bintik-bintik di permukaannya dalam hidup Anda. Noda yang warnanya bisa bervariasi antara hitam, coklat, oranye atau hijau. Anda juga dapat melihat tempat-tempat ini di atap, di rumah-rumah tua, pepohonan, dll. Bintik-bintik ini yang telah Anda lihat adalah lumut yang terbentuk melalui hubungan antara alga dan jamur.

Di alam terdapat berbagai macam hubungan antar organisme hidup. Kami menemukan makhluk hidup yang kompeten di antara mereka sendiri, yang lain parasit dan orang lain yang hubungannya menguntungkan keduanya. Lebih dari simbiosis, kata teknis yang paling tepat untuk itu adalah mutualisme. Mutualisme adalah hubungan antara alga dan jamur yang membentuk lumut di mana kedua pihak mendapatkan keuntungan dari hubungan tersebut. Apa yang bisa Anda berdua dapatkan dari hubungan ini?

Dalam kehidupan lumut, ganggang memainkan peran mendasar melakukan fotosintesis untuk dapat memberikan bahan organik pada jamur. Kami berhenti sejenak untuk menjelaskan bahwa jamur bukanlah makhluk autotrofik, artinya jamur tidak mensintesis makanannya sendiri seperti tumbuhan. Jamur membutuhkan bahan organik untuk diberi makan. Bahan organik ini dikontribusikan oleh alga selama fotosintesis. Untuk membalas budi pada rumput laut, jamur menangkap air dan garam mineral dari lingkungan tempat tinggalnya, tidak peduli seberapa keringnya, dan memberikan perlindungan terhadap pengeringan.

Seperti yang bisa kita lihat, hubungan ini semakin kuat. Keduanya menang dan berhasil bertahan dalam lingkungan yang cukup rumit.

Seberapa berguna lumut?

Kita telah melihat hubungan bahwa alga dan jamur harus mampu membentuk lumut. Tapi untuk apa kita menggunakan lumut? Lumut telah digunakan sepanjang sejarah untuk berbagai tujuan di mana kita berada:

• Lumut manna, yang tumbuh di Afrika Utara dan Kepulauan Canary, dapat digunakan sebagai makanan. Di Kutub Utara, rusa kutub dan karibu memakan lumut.
• Dalam industri farmasi mereka terbiasa dapatkan antibiotik, vitamin C, dan pewarna, seperti lakmus.
• Dalam kosmetik mereka digunakan untuk mengekstrak esens dan parfum.

Saya juga ingin menyebutkan bahwa lumut digunakan hari ini sebagai indikator kontaminasi. Seperti yang kita lihat di posting sebelumnya yang disebutkan sebelumnya, lumut membutuhkan kondisi atmosfer dan biotik tertentu untuk bertahan hidup. Mereka rentan terhadap suhu, curah hujan, kelembaban, keberadaan predator, dll. Nah, organisme ini berfungsi sebagai indikator kontaminasi. Karena rentan terhadap partikel tersuspensi yang disebabkan oleh polusi udara atau air dan tanah, lumut tidak tumbuh di tempat-tempat ini. Oleh karena itu, jika kita melihat bahwa suatu tempat memenuhi kondisi yang tepat untuk lumut dapat bertahan hidup dengan baik, namun kita tidak melihatnya, hal itu akan memberi tahu kita bahwa tempat tersebut terkontaminasi.

Ragi sebagai komponen ketiga dari hubungan

Kami telah melihat terdiri dari apa lumut dan apa kegunaannya untuk manusia. Namun, apa yang akan Anda pikirkan jika saya memberi tahu Anda bahwa alga dan jamur bukanlah satu-satunya yang ada dalam hubungan yang membentuk lumut? Sejak seumur hidup, di sekolah, institut dan universitas, setiap kali lumut dipelajari, mereka mulai dengan mendefinisikan bahwa itu adalah hubungan simbiosis antara ganggang dan jamur. Tapi studi terbaru pastikan bahwa ada komponen ketiga dari hubungan tersebut: ragi.

Di planet ini ada lebih dari 15.000 spesies lumut dan semuanya telah dipelajari atas dasar bahwa mereka adalah hasil hubungan antara alga dan jamur. Tapi hari ini, mungkin sudah waktunya untuk mulai mengubah ide ini. Ragi adalah bagian dari konsorsium antara alga dan jamur sebagai komponen lumut. Para ilmuwan belum dapat mendeteksi keberadaan organisme ini bahkan melalui kacamata pembesar analitik yang kuat dan setelah penelitian selama berabad-abad dan generasi.

Penemu komponen ketiga dari hubungan ini adalah peneliti pascadoktoral Toby Spribille dan rekan-rekannya dari Universitas Montana di Missoula, Uppsala (Swedia), Graz (Austria), Purdue (AS) dan Institut Kanada untuk Penelitian Lanjutan di Toronto. Untuk membuat penemuan ini, mereka telah digunakan secara mendalam, selain pengamatan mikroskopis yang kuat, dengan pengamatan genomik.

Studi lumut beracun bagi mamalia

Penemuan ini telah ada di sampul majalah Ilmu dan anggap saja semuanya sebuah revolusi untuk apa yang diketahui tentang lumut dan perilakunya, kelangsungan hidup, hubungan, fenologi, dll. Hal ini menimbulkan kekhawatiran bagi para ilmuwan tentang menilai kembali semua pengetahuan dan asumsi yang ada (bahkan yang paling dasar) tentang cara lumut terbentuk, tentang bagaimana mereka bertahan hidup, peran apa yang dimainkan setiap elemen hubungan, tentang siapa yang berperan dalam simbiosis. , dan masalah lainnya.

Jelas, seperti hampir semua penemuan ilmiah, itu bukanlah objek penelitian. Motivasi para ilmuwan adalah untuk mencari tahu mengapa dua spesies lumut kerabat dekat dan hidup di ekosistem yang sama memiliki perbedaan yang begitu drastis: yang satu beracun bagi mamalia dan yang lainnya tidak. Analisis DNA hanya memperdalam misteri, karena kedua spesies itu memiliki genom yang identik. Atau begitulah tampaknya.

Ragi ditemukan berkat DNA lumut

Untuk menjelaskan penemuan ini, beberapa elemen biologi molekuler harus disebutkan. Kita mulai karena gen terbuat dari DNA, tetapi untuk mengaktifkan gen ini, heliks ganda basa nitrogen harus dibuka dan salinan salah satu untaiannya harus dihilangkan. Salinan yang kami ambil dari heliks ganda ini bukanlah DNA karena hanya memiliki satu untai, itulah mengapa kami menyebutnya RNA. Oleh karena itu, jika seseorang memeriksa untaian RNA ini, Anda secara tidak langsung melihat gen yang paling aktif di dalam sel itu.

Inilah yang sedang dilakukan para ilmuwan ini. Mereka menganalisis RNA dari dua spesies lumut ini, untuk menyimpulkan mengapa yang satu beracun bagi mamalia dan yang lainnya tidak. Tentunya dalam urutan RNA mereka dapat menemukan alasan dari situasi ini. Setelah analisis kedua RNA, perbedaan yang cukup mencolok ditemukan: dan faktanya adalah bahwa RNA tidak hanya sesuai dengan jamur yang dikenal dalam simbiosis, tetapi juga dengan jenis jamur lain, ragi. Ragi ini telah hilang sama sekali selama satu setengah abad penelitian. Selain itu, spesies lumut yang beracun bagi mamalia mengandung lebih banyak ragi ini daripada spesies yang tidak beracun.

Dalam analisis sebelumnya dari jenis lumut lain, ragi ini telah diabaikan karena mereka adalah sel yang sangat minoritas dalam hubungan simbion ini. Kami hanya menemukan satu atau dua salinan DNA per sel. Namun, telah ditemukan bahwa beberapa gen mereka sangat aktif dan dapat membuat ratusan atau ribuan salinan RNA untuk setiap DNA. Itulah kunci suksesnya. Dan, memang, ragi itulah yang menjelaskan mengapa satu lumut beracun dan yang lainnya tidak, meskipun faktanya mereka identik dalam segala hal.

Studi lumut di seluruh dunia

Penemuan ini dapat dilakukan di lumut di Montana untuk menemukan mengapa yang satu beracun bagi mamalia dan yang lainnya tidak, meskipun memiliki genom yang sama. Namun, Para peneliti mencari keberadaan ragi ini di lumut di seluruh dunia. Dari Jepang ke Antartika melalui Amerika Latin atau Ethiopia. Seperti yang mereka duga, komponen ketiga dari hubungan simbiosis ini ditemukan di semua lumut di dunia. Ini adalah komponen yang menyebar dari simbiosis paling terkenal dalam biologi.

Jadi mulai sekarang, saat kami mendefinisikan lumut, kita harus mengatakan bahwa itu adalah hubungan simbiosis antara alga, jamur dan ragi (walaupun ragi itu sendiri adalah sejenis jamur), karena ragi ini telah ada di semua lumut sepanjang sejarah, bagaimanapun, ia telah disembunyikan dari semua kaca pembesar ilmuwan selama lebih dari 100 tahun. Ilmuwan pasti telah mendeteksinya pada kesempatan lain, tapi belum menyadarinya sebelumnya.