Дрожжи, водоросли и грибок вместе для выживания лишайников

Как мы видели в предыдущем посте о лишайники, они нуждаются в определенных условиях окружающей среды, чтобы иметь возможность хорошо выжить и правильно воспроизводить до колонизации территории.

Лишайник - результат симбиотических отношений между водорослью и грибком. Однако ученые, после стольких лет изучения лишайников, нашли новое открытие: в этих отношениях двух есть третье, дрожжи. Как получилось, что после стольких лет исследований ученые не осознали присутствие дрожжей в этих симбиотических отношениях?

Симбиотические отношения между водорослями и грибами

Наверняка вы когда-нибудь видели в своей жизни камень с пятнами на поверхности. Пятно, цвет которого может варьироваться от черного, коричневого, оранжевого или зеленого. Вы также могли видеть эти пятна на крышах, старых домах, деревьях и т. Д. Эти пятна, которые вы видели это лишайники, которые образуются в результате ассоциации между водорослями и грибами.

В природе существуют разные типы взаимоотношений между живыми организмами. Мы находим живые существа, которые компетентны в отношениях друг с другом, другие паразиты и другие, чьи отношения приносит пользу обоим. Больше, чем симбиоз, наиболее подходящее техническое слово для этого - мутуализм. Мутуализм - это отношения между водорослями и грибами, образующими лишайник, в которых обе стороны выигрывают от этих отношений. Что вы оба можете получить от этих отношений?

В жизни лишайника водоросли играют основную роль осуществляют фотосинтез, чтобы обеспечить грибок органическими веществами. Мы сделаем короткую паузу, чтобы объяснить, что грибы не являются автотрофными существами, то есть они не синтезируют собственную пищу, как растения. Грибы нуждаются в органических веществах для питания. Это органическое вещество вносят водоросли во время фотосинтеза. Чтобы вернуть милость водорослям, грибок захватывает воду и минеральные соли из окружающей среды, в которой он обитает, независимо от того, насколько он сухой, и обеспечивает защиту от высыхания.

Как мы видим, эти отношения становятся все сильнее. Оба побеждают, и им удается выжить в довольно сложных средах.

Насколько полезны лишайники?

Мы видели взаимосвязь между водорослями и грибами, способными образовывать лишайники. Но для чего мы используем лишайники? Лишайники на протяжении всей истории использовались для различных целей, в которых мы находимся:

• Манный лишайник, который растет в Северной Африке и на Канарских островах, можно использовать в пищу. На Северном полюсе олени и карибу питаются лишайниками.
• В фармацевтической промышленности привыкли: получить антибиотики, витамин С и красителилакмусовая бумажка.
• В косметике они используются для экстракции эссенций и духов.

Еще хочу отметить, что лишайники сегодня используются как индикаторы загрязнения. Как мы видели в предыдущем посте, упомянутом ранее, лишайникам для выживания требуются определенные атмосферные и биотические условия. Они уязвимы к температурам, осадкам, влажности, присутствию хищников и т. Д. Что ж, этот организм служит индикатором заражения. Поскольку лишайники уязвимы для взвешенных частиц, вызванных загрязнением воздуха, воды и почвы, в этих местах не растут. Следовательно, если мы увидим, что место соответствует условиям, необходимым для выживания лишайника, и все же не увидим его, это скажет нам, что место заражено.

Дрожжи как третья составляющая отношений

Мы видели, из чего состоит лишай и как он полезен людям. Однако что бы вы подумали, если бы я сказал вам, что водоросли и грибок - не единственные, которые существуют во взаимоотношениях, образующих лишай? На протяжении всей жизни в школах, институтах и ​​университетах всякий раз, когда изучали лишайники, они начинают с определения, что это симбиотические отношения между водорослями и грибами. Но недавние исследования подтвердите, что существует третий компонент взаимосвязи: дрожжи.

На планете есть более 15.000 видов лишайников и все они были изучены на том основании, что они являются результатом взаимоотношений между водорослями и грибами. Но сегодня, может быть, пора начать менять эту идею. Дрожжи являются частью этого консорциума между водорослями и грибами как компонент лишайника. Ученые не могли обнаружить присутствие этого организма раньше даже с помощью мощных аналитических луп и после столетий и поколений исследований.

Первооткрыватели этого третьего компонента отношений были постдокторант Тоби Сприбилль и его коллеги из университетов Монтаны в Миссуле, Упсале (Швеция), Граце (Австрия), Пердью (США) и Канадского института перспективных исследований в Торонто. Чтобы сделать это открытие, они были глубоко использованы, помимо мощных микроскопических наблюдений, с геномными наблюдениями.

Изучение лишайников, токсичных для млекопитающих

Это открытие было на обложке журнала. Наука и предполагает все революция в том, что было известно о лишайниках и их поведении, выживании, отношениях, фенологии и т. д. Это вызывает беспокойство у ученых по поводу переоценки всех существующих знаний и предположений (даже самых основных) о том, как формируются лишайники, о том, как они выживают, какую роль играет каждый элемент взаимоотношений, о том, кто какую роль играет в симбиозе. , и другие вопросы.

Очевидно, что, как и почти все научные открытия, это не совсем предмет изучения. Мотивация ученых заключалась в том, чтобы выяснить, почему два вида лишайников так тесно связаны и живут в одной и той же экосистеме, и имеют такую ​​резкую разницу: один токсичен для млекопитающих, а другой нет. Анализ ДНК только усугубил загадку, потому что оба вида имели идентичные геномы. По крайней мере, так казалось.

Дрожжи открыли благодаря ДНК лишайников

Чтобы объяснить это открытие, необходимо упомянуть некоторые элементы молекулярной биологии. Мы начинаем, потому что гены состоят из ДНК, но для активации этих генов необходимо открыть двойную спираль азотистых оснований и удалить копию одной из ее цепей. Эта копия, которую мы извлекаем из двойной спирали, не является ДНК, поскольку она имеет только одну цепь, поэтому мы называем ее РНК. Следовательно, если исследовать эту цепь РНК, вы косвенно смотрите на гены, которые наиболее активны в этой клетке.

Вот что делали эти ученые. Они проанализировали РНК этих двух видов лишайников, чтобы выяснить, почему один токсичен для млекопитающих, а другой - нет. Конечно, в последовательности РНК они могли обнаружить причину такой ситуации. После анализа обеих РНК было обнаружено весьма примечательное различие: и дело в том, что РНК соответствовала не только грибку, известному в симбиозе, но и другому типу грибов - дрожжам. Эти дрожжи остались совершенно незамеченными за полтора века исследований. Кроме того, виды лишайников, которые были токсичными для млекопитающих, содержали гораздо больше этих дрожжей, чем виды, которые не были токсичными.

В предыдущих анализах других типов лишайников эти дрожжи не учитывались, потому что они являются очень малочисленными клетками в этих симбионтных отношениях. Мы находим только одну или две копии ДНК на клетку. Однако уже было обнаружено, что некоторые из их генов очень активны и могут создавать сотни или тысячи копий РНК для каждой ДНК. Это был ключ к успеху. И действительно, именно дрожжи объясняют, почему один лишайник токсичен, а другой нет, несмотря на то, что во всем остальном они идентичны.

Изучение лишайников по всему миру

Это открытие может быть сделано в лишайниках Монтаны, чтобы выяснить, почему один из них токсичен для млекопитающих, а другой - нет, несмотря на то, что он имеет тот же геном. Тем не мение, Исследователи искали присутствие этих дрожжей в лишайниках по всему миру. От Японии до Антарктиды через Латинскую Америку или Эфиопию. Как они и ожидали, третий компонент этих симбиотических отношений встречается у всех лишайников в мире. Это всеобъемлющий компонент самого известного симбиоза в биологии.

Итак, с этого момента, когда мы определяем лишайник, мы должны сказать, что это симбиотические отношения между водорослями, грибами и дрожжами (хотя дрожжи сами по себе являются разновидностью грибов), поскольку эти дрожжи присутствовали во всех лишайниках на протяжении всей истории, однако они были скрыты от всех увеличительных стекол ученых более 100 лет. Ученые наверняка обнаружили это в других случаях, но не осознавали этого раньше.