Levedura, algas e fungos, juntos para a sobrevivência dos líquenes

Como vimos em um post anterior sobre líquenes, eles precisam de certas condições ambientais para poder sobreviver bem e se reproduzir adequadamente até colonizar o território.

Um líquen é o resultado de uma relação simbiótica entre uma alga e um fungo. No entanto, os cientistas, depois de tantos anos estudando líquenes, encontraram uma nova descoberta: nessa relação de dois, existe um terceiro, o fermento. Como é que depois de tantos anos de estudo, os cientistas não perceberam a presença de uma levedura nessa relação simbiótica?

Relação simbiótica entre algas e fungos

Certamente você já viu uma rocha com manchas em sua superfície em sua vida. Mancha cujas cores podem variar entre preto, marrom, laranja ou verde. Você também pode ver esses pontos nos telhados, em casas antigas, árvores, etc. Esses pontos que você viu são líquenes que se formam através da associação entre uma alga e um fungo.

Na natureza, existem vários tipos de relacionamento entre os organismos vivos. Encontramos seres vivos que são competentes entre si, outros que são parasitas e outros cuja relação beneficia ambos. Mais do que simbiose, a palavra técnica mais adequada para isso é mutualismo. Mutualismo é a relação entre as algas e os fungos que formam o líquen em que as duas partes ganham com a relação. O que vocês dois podem ganhar com esse relacionamento?

Na vida de um líquen, as algas desempenham papel fundamental de realizar fotossíntese para poder fornecer matéria orgânica ao fungo. Fazemos uma breve pausa para explicar que os fungos não são seres autotróficos, ou seja, não sintetizam seus próprios alimentos como as plantas. Os cogumelos precisam de matéria orgânica para se alimentar. Esta matéria orgânica é fornecida pelas algas durante a fotossíntese. Para retribuir o favor às algas, o fungo captura água e sais minerais do ambiente onde vive, não importa o quão seco esteja, e oferece proteção contra dessecação.

Como podemos ver, essa relação está cada vez mais forte. Ambos vencem e conseguem sobreviver em ambientes bastante complicados.

Quão úteis são os líquenes?

Vimos a relação que algas e fungos têm para formar líquenes. Mas para que usamos líquenes? Os líquenes têm sido usados ​​ao longo da história para vários fins em que nos encontramos:

• O líquen maná, que cresce no Norte da África e nas Ilhas Canárias, pode ser usado como alimento. No Pólo Norte, renas e caribus se alimentam de líquenes.
• Na indústria farmacêutica, eles estão acostumados a obter antibióticos, vitamina C e corantes, como tornassol.
• Em cosméticos, eles são usados ​​para extrair essências e perfumes.

Também quero mencionar que os líquenes são usados ​​hoje como indicadores de contaminação. Como vimos no post anterior mencionado antes, os líquenes requerem certas condições atmosféricas e bióticas para sobreviver. Eles são vulneráveis ​​a temperaturas, chuvas, umidade, presença de predadores, etc. Bem, este organismo serve como um indicador de contaminação. Por serem vulneráveis ​​a partículas suspensas causadas pela poluição do ar ou da água e do solo, os líquenes não crescem nesses locais. Portanto, se virmos que um local reúne as condições certas para um líquen sobreviver bem, e ainda não o vemos, isso nos dirá que o local está contaminado.

O fermento é o terceiro componente da relação

Vimos em que consiste um líquen e qual a sua utilidade para os humanos. Porém, o que você pensaria se eu dissesse que as algas e os fungos não são os únicos que existem na relação que forma o líquen? Desde a vida, nas escolas, institutos e universidades, sempre que se estudam líquenes, começam por definir que se trata de uma relação simbiótica entre algas e fungos. Mas estudos recentes confirme que existe um terceiro componente da relação: o fermento.

No planeta existem mais de 15.000 espécies de líquenes e todos eles foram estudados com base no fato de que são o resultado da relação entre algas e fungos. Mas hoje, talvez seja a hora de começar a mudar essa ideia. A levedura faz parte desse consórcio entre algas e fungos como componente do líquen. Os cientistas não foram capazes de detectar a presença desse organismo antes, mesmo por meio de poderosas lupas analíticas e depois de séculos e gerações de estudos.

Os descobridores deste terceiro componente da relação foram pesquisador de pós-doutorado Toby Spribille e seus colegas das Universidades de Montana em Missoula, Uppsala (Suécia), Graz (Áustria), Purdue (EUA) e do Instituto Canadense de Pesquisa Avançada em Toronto. Para fazer essa descoberta, eles foram usados ​​em profundidade, além de poderosas observações microscópicas, com observações genômicas.

Estudo de líquenes tóxicos para mamíferos

Esta descoberta foi capa da revista Ciência e supõe que tudo uma revolução para o que se sabia sobre líquenes e seu comportamento, sobrevivência, relacionamentos, fenologia, etc. Isso levanta preocupações para os cientistas sobre a reavaliação de todo o conhecimento e suposições que existem (mesmo os mais básicos) sobre a forma como os líquenes se formam, sobre como eles sobrevivem, que papel cada elemento da relação desempenha, sobre quem desempenha qual papel. Na simbiose. , e outros problemas.

Obviamente, como quase todas as descobertas científicas, esse não era exatamente o objeto de estudo. A motivação dos cientistas era descobrir por que duas espécies de líquenes estão tão intimamente relacionadas e vivendo no mesmo ecossistema têm uma diferença tão drástica: um é tóxico para os mamíferos e o outro não. A análise de DNA apenas aprofundou o mistério, porque as duas espécies tinham genomas idênticos. Ou assim parecia.

A levedura foi descoberta graças ao DNA do líquen

Para explicar essa descoberta, alguns elementos da biologia molecular devem ser mencionados. Começamos porque os genes são feitos de DNA, mas para ativá-los, a dupla hélice das bases nitrogenadas deve ser aberta e uma cópia de um de seus filamentos deve ser removida. Esta cópia que tiramos da dupla hélice não é DNA, pois tem apenas uma fita, por isso a chamamos de RNA. Portanto, se alguém examinar esta fita de RNA, você está indiretamente olhando para os genes que são mais ativos nessa célula.

Isso é o que esses cientistas estavam fazendo. Eles analisaram o RNA dessas duas espécies de líquenes, a fim de deduzir por que uma era tóxica para os mamíferos e a outra não. Certamente, na sequência do RNA, eles poderiam descobrir o motivo dessa situação. Após a análise de ambos os RNAs, uma diferença bastante notável foi descoberta: e é que o RNA não correspondia apenas ao fungo conhecido na simbiose, mas também a outro tipo de fungo, uma levedura. Esta levedura passou completamente despercebida por um século e meio de estudos. Além disso, as espécies de líquen tóxicas para os mamíferos continham muito mais dessa levedura do que as espécies não tóxicas.

Em análises anteriores de outros tipos de líquenes, esta levedura foi negligenciada porque são células muito minoritárias nesta relação simbionte. Encontramos apenas uma ou duas cópias de DNA por célula. Porém, já foi descoberto que alguns de seus genes são muito ativos e podem fazer centenas ou milhares de cópias de RNA para cada um de DNA. Essa foi a chave para o sucesso. E, de fato, é a levedura que explica por que um líquen é tóxico e o outro não, apesar de serem idênticos em tudo o mais.

Estudo de líquenes ao redor do mundo

Essa descoberta poderia ser feita nos líquenes de Montana para descobrir por que um era tóxico para os mamíferos e o outro não, apesar de ter o mesmo genoma. Porém, Os pesquisadores procuraram a presença dessa levedura em líquenes de todo o mundo. Do Japão à Antártica, passando pela América Latina ou Etiópia. Como eles esperavam, o terceiro componente dessa relação simbiótica é encontrado em todos os líquenes do mundo. É um componente difundido da simbiose mais famosa da biologia.

Então, a partir de agora, quando definirmos um líquen, temos que dizer que é uma relação simbiótica entre uma alga, um fungo e uma levedura (embora a própria levedura seja um tipo de fungo), uma vez que esta levedura esteve presente em todos os líquenes ao longo da história, ela esteve escondida de todas as lentes de aumento dos cientistas por mais de 100 anos. Os cientistas certamente o detectaram em outras ocasiões, mas não o perceberam antes.