Квасац, алге и гљиве, заједно за опстанак лишајева

Као што смо видели у претходном посту о лишајеви, требају им одређени услови околине да би могли добро да преживе и правилно се размножавају до колонизације територије.

Лишај је резултат симбиотске везе између алге и гљиве. Међутим, научници су, после толико година проучавања лишајева, су пронашли ново откриће: у том односу двоје постоји и трећи, квасац. Како то да после толико година проучавања научници нису схватили присуство квасца у овом симбиотском односу?

Симбиотски однос између алги и гљивица

Сигурно сте икада видели стену са мрљама на површини. Мрља чије боје могу да варирају између црне, смеђе, наранџасте или зелене. Такође сте могли да видите та места на крововима, на старим кућама, дрвећу итд. Ова места која сте видели су лишајеви који настају кроз везу између алге и гљиве.

У природи постоје различите врсте односа између живих организама. Налазимо жива бића која су међу собом компетентна, друга која су паразити и друга чија је веза користи обоје. Више од симбиозе, најприкладнија техничка реч за њу је узајамност. Мутуализам је однос између алги и гљивице која формира лишај у коме две стране добијају од односа. Шта обоје можете извући из ове везе?

У животу лишаја алге играју основну улогу извршити фотосинтезу како би могао да обезбеди органску материју гљивицама. Накратко застајемо да бисмо објаснили да гљиве нису аутотрофна бића, односно не синтетишу сопствену храну попут биљака. Печуркама су потребне органске материје за исхрану. Овој органској материји доприносе алге током фотосинтезе. Да узвратим услугу морским алгама, гљива захваћа воду и минералне соли из околине у којој живи, без обзира колико је сув и пружа му заштиту од исушивања.

Као што видимо, овај однос иде од снаге до снаге. И победе и успевају да преживе у окружењима која су прилично компликована.

Колико су корисни лишајеви?

Видели смо везу да алге и гљиве морају бити у стању да формирају лишајеве. Али за шта користимо лишајеве? Лишајеви су се кроз историју користили у разне сврхе у којима се налазимо:

• Лишај мана, који расте у северној Африци и на Канарским острвима, може се користити као храна. На Северном полу северни јелени и карибуни хране се лишајевима.
• У фармацеутској индустрији су навикли добити антибиотике, витамин Ц и боје, попут лакмуса.
• У козметици се користе за вађење есенција и парфема.

Такође желим да напоменем да се лишајеви данас користе као индикатори контаминације. Као што смо видели у претходно поменутом посту, лишајевима су потребни одређени атмосферски и биотички услови да би преживели. Осетљиви су на температуре, кише, влагу, присуство предатора итд. Па, овај организам служи као индикатор контаминације. Лишајеви не расту на овим местима, јер су осетљиви на суспендоване честице изазване загађењем ваздуха или водом и земљом. Стога, ако видимо да неко место испуњава праве услове да лишај може добро преживети, а ипак га не видимо, рећи ће нам да је место загађено.

Квасац као трећа компонента односа

Видели смо од чега се састоји лишај и каква га користи за људе. Међутим, шта бисте помислили да вам кажем да алге и гљивице нису једине које постоје у вези која чини лишај? Од живота, у школама, институтима и универзитетима, кад год су проучавани лишајеви, почињу дефинисањем да је то симбиотски однос између алги и гљивица. Али недавне студије потврдити да постоји трећа компонента везе: квасац.

На планети постоје више од 15.000 XNUMX врста лишајева и сви су проучавани на основу тога што су резултат односа између алги и гљивица. Али данас је можда време да почнемо да мењамо ову идеју. Квасац је део овог конзорцијума између алги и гљивица као компонента лишаја. Научници раније нису успели да открију присуство овог организма ни преко моћних аналитичких лупа и после векова и генерација студија.

Откривачи ове треће компоненте везе били су постдокторски истраживач Тоби Сприбилле и његове колеге са универзитета у Монтани у Миссоули, Уппсали (Шведска), Грацу (Аустрија), Пурдуеу (САД) и Канадском институту за напредна истраживања у Торонту. Да би дошли до овог открића, они су, осим моћних микроскопских посматрања, у потпуности коришћени и геномским посматрањима.

Проучавање лишајева токсичних за сисаре

Ово откриће је на насловници часописа Наука и претпоставља све револуција за оно што се знало о лишајевима и њиховом понашању, преживљавању, везама, фенологији итд. Ово изазива забринутост научника због поновне процене свих знања и претпоставки које постоје (чак и најосновније) о начину на који се формирају лишајеви, о томе како преживљавају, коју улогу сваки елемент везе игра, о томе ко коју улогу игра у симбиози и друга питања.

Очигледно, као и скоро сва научна открића, то није баш био предмет проучавања. Мотивација научника била је да открију зашто су две врсте лишајева толико уско повезане и да живе у истом екосистему имају тако драстичну разлику: један је токсичан за сисаре, а други није. ДНК анализа само је продубила мистерију, јер су две врсте имале идентичне геноме. Или се бар тако чинило.

Квасац је откривен захваљујући ДНК лишајева

Да би се објаснило ово откриће, морају се поменути неки елементи молекуларне биологије. Почињемо јер су гени направљени од ДНК, али да би се ови гени активирали, мора се отворити двострука спирала азотних база и уклонити копија једног од њених ланаца. Ова копија коју извадимо из двоструке завојнице није ДНК, јер има само један ланац, због чега је називамо РНК. Стога, ако неко испита овај ланац РНК, посредно гледате гене који су најактивнији у тој ћелији.

То су радили ови научници. Они су анализирали РНК ове две врсте лишајева, како би утврдили зашто је једна токсична за сисаре, а друга не. Сигурно би у секвенци РНК могли открити разлог ове ситуације. Након анализе обе РНК, откривена је прилично изузетна разлика: а то је да РНК није одговарала само гљиви познатој у симбиози, већ и другој врсти гљивица, квасцу. Овај квасац је прошао потпуно непримећен током векова и по студија. Поред тога, врста лишаја која је била токсична за сисаре садржала је много више овог квасца него врста која није била токсична.

У претходним анализама других врста лишајева, овај квасац је превиђен, јер су врло мањинске ћелије у овом симбионтском односу. Налазимо само једну или две копије ДНК по ћелији. Међутим, већ је откривено да су неки од њихових гена врло активни и могу да направе стотине или хиљаде копија РНК за сваку ДНК. То је био кључ успеха. И заиста, квасац објашњава зашто је један лишај токсичан, а други није, упркос чињеници да су у свему осталом идентични.

Проучавање лишајева широм света

Ово откриће могло би се доћи у лишајевима у Монтани како би се открило зашто је један токсичан за сисаре, а други није, упркос томе што има исти геном. Међутим, Истраживачи су тражили присуство овог квасца у лишајевима широм света. Од Јапана до Антарктика преко Латинске Америке или Етиопије. Као што су и очекивали, трећа компонента овог симбиотског односа налази се у свим лишајевима на свету. То је свеприсутна компонента најпознатије симбиозе у биологији.

Дакле, од сада, када дефинишемо лишај, морамо рећи да је то симбиотски однос између алге, гљиве и квасца (иако је квасац сам по себи врста гљиве), будући да је овај квасац током историје био присутан у свим лишајевима, међутим, више од 100 година био је скривен од свих повећала научника. Научници су то сигурно открили у другим приликама, али раније то нису схватили.