Jäst, alger och svamp, tillsammans för att överleva lavar

Som vi såg i ett tidigare inlägg om lavar, de behöver vissa miljöförhållanden för att kunna överleva bra och reproducera ordentligt fram till koloniseringen av territoriet.

En lav är resultatet av ett symbiotiskt förhållande mellan en alg och en svamp. Men efter så många år som studerar lavar forskare, har hittat en ny upptäckt: i det förhållandet på två finns det en tredje jäst. Hur kan det hända att forskare efter så många års studier inte insett närvaron av en jäst i detta symbiotiska förhållande?

Symbiotiskt förhållande mellan alger och svampar

Visst har du någonsin sett en sten med fläckar på dess yta i ditt liv. Fläck vars färger kan variera mellan svart, brun, orange eller grön. Du har också kunnat se dessa fläckar på taken, på gamla hus, träd etc. Dessa fläckar som du har sett är lavar som bildas genom en förening mellan en alg och en svamp.

I naturen finns det olika typer av förhållande mellan levande organismer. Vi hittar levande varelser som är kompetenta inbördes, andra som är parasiter och andra vars förhållande gynnar båda. Mer än symbios är det mest lämpliga tekniska ordet för det mutualism. Mutualism är förhållandet mellan alger och svamp som bildar laven där de två parterna vinner på förhållandet. Vad kan ni båda få ut ur detta förhållande?

I en lavs liv spelar algerna den grundläggande rollen utföra fotosyntes för att kunna ge organiskt material till svampen. Vi pausar kort för att förklara att svampar inte är autotrofa varelser, det vill säga de syntetiserar inte sin egen mat som växter. Svamp behöver organiskt material för att matas. Detta organiska material bidrar med algerna under fotosyntesen. För att ge tillbaka tången, svampen fångar upp vatten och mineralsalter från den miljö där den bor, oavsett hur torr den är och ger den skydd mot uttorkning.

Som vi kan se går detta förhållande från styrka till styrka. Både vinner och lyckas överleva i miljöer som är ganska komplicerade.

Hur användbara är lavar?

Vi har sett förhållandet mellan alger och svampar för att kunna bilda lavar. Men vad använder vi lavar till? Lichens har använts genom historien för olika ändamål där vi befinner oss:

• Manna lav, som växer i Nordafrika och Kanarieöarna, kan användas som mat. På nordpolen äter renar och karibuer på lavar.
• I läkemedelsindustrin är de vana vid få antibiotika, C-vitamin och färgämnen, som lakmus.
• I kosmetika används de för att extrahera essenser och parfymer.

Jag vill också nämna att lavar används idag som indikatorer på kontaminering. Som vi såg i det tidigare inlägget som nämnts tidigare kräver lavar vissa atmosfäriska och biotiska förhållanden för att överleva. De är känsliga för temperaturer, nederbörd, fuktighet, närvaron av rovdjur etc. Tja, den här organismen fungerar som en indikator på kontaminering. Eftersom de är utsatta för suspenderade partiklar orsakade av luftföroreningar eller vatten och jord växer inte lavar på dessa platser. Därför, om vi ser att en plats uppfyller de rätta förutsättningarna för att en lav ska överleva bra, och ändå inte ser den, kommer den att berätta att platsen är förorenad.

Jäst som den tredje komponenten i förhållandet

Vi har sett vad en lav består av och vilken användning den har för människor. Men vad skulle du tänka om jag sa till dig att algerna och svampen inte är de enda som finns i det förhållande som utgör laven? Sedan en livstid, i skolor, institut och universitet, när lavar har studerats, börjar de med att definiera att det är ett symbiotiskt förhållande mellan alger och svamp. Men nyligen genomförda studier bekräfta att det finns en tredje komponent i förhållandet: jäst.

På planeten finns det mer än 15.000 XNUMX arter av lavar och alla har studerats utifrån att de är resultatet av förhållandet mellan alger och svamp. Men idag är det kanske dags att börja ändra denna idé. Jäst är en del av detta konsortium mellan alger och svampar som en del av laven. Forskare hade inte kunnat upptäcka förekomsten av denna organism innan ens genom kraftfulla analytiska förstoringsglas och efter århundraden och generationer av studier.

Upptäckarna av denna tredje del av förhållandet har varit postdoktor Toby Spribille och hans kollegor från universiteten i Montana i Missoula, Uppsala (Sverige), Graz (Österrike), Purdue (USA) och Canadian Institute for Advanced Research i Toronto. För att göra denna upptäckt har de använts grundligt, förutom kraftfulla mikroskopiska observationer, med genomiska observationer.

Studie av lavar som är giftiga för däggdjur

Denna upptäckt har varit på omslaget till tidningen Vetenskap och antar allt en revolution för vad som var känt om lavar och deras beteende, överlevnad, förhållanden, fenologi etc. Detta väcker forskare oro över omprövning av all kunskap och antaganden som finns (även de mest grundläggande) om hur lavar bildas, om hur de överlever, vilken roll varje element i förhållandet spelar, om vem som spelar vilken roll. I symbios och andra frågor.

Uppenbarligen, som nästan alla vetenskapliga upptäckter, var det inte precis föremålet för studien. Forskarnas motivation var att ta reda på varför två lavarter är så nära besläktade och att leva i samma ekosystem har en så drastisk skillnad: en är giftig för däggdjur och den andra inte. DNA-analys hade bara fördjupat mysteriet, eftersom de två arterna hade identiska genom. Eller så verkade det.

Jäst upptäcktes tack vare lav-DNA

För att förklara denna upptäckt måste vissa delar av molekylärbiologi nämnas. Vi börjar för att gener är gjorda av DNA, men för att aktivera dessa gener måste den dubbla spiralen av kvävebaser öppnas och en kopia av en av dess strängar måste tas bort. Denna kopia som vi tar ut ur den dubbla helixen är inte DNA eftersom den bara har en tråd, varför vi kallar den RNA. Om man undersöker denna sträng av RNA, du tittar indirekt på de gener som är mest aktiva i den cellen.

Det här är vad dessa forskare gjorde. De analyserade RNA för dessa två arter av lavar för att dra slutsatsen varför den ena var giftig för däggdjur och den andra inte. Visst i RNA-sekvensen kunde de upptäcka orsaken till denna situation. Efter analysen av båda RNA: n upptäcktes en ganska anmärkningsvärd skillnad: och faktum är att RNA inte bara motsvarade svampen som är känd i symbios utan också med en annan typ av svamp, en jäst. Denna jäst har gått helt obemärkt förbi i ett och ett halvt år av studierna. Dessutom innehöll arten av lav som var giftig för däggdjur mycket mer av denna jäst än arten som inte var giftig.

I tidigare analyser av andra lavar hade denna jäst förbises eftersom de är mycket minoritetsceller i detta symbiontförhållande. Vi hittar bara en eller två kopior av DNA per cell. Det har emellertid redan upptäckts att vissa av deras gener är mycket aktiva och kan göra hundratals eller tusentals kopior av RNA för varje DNA. Det var nyckeln till framgång. Och det är verkligen jästen som förklarar varför en lav är giftig och den andra inte, trots att de är identiska i allt annat.

Studie av lavar runt om i världen

Denna upptäckt kunde göras i lavarna i Montana för att upptäcka varför en var giftig för däggdjur och den andra inte, trots att ha samma genom. I alla fall, Forskarna letade efter förekomsten av denna jäst i lavar runt om i världen. Från Japan till Antarktis genom Latinamerika eller Etiopien. Som de förväntade sig finns den tredje komponenten i detta symbiotiska förhållande i alla lavar i världen. Det är en genomgripande komponent i biologiens mest kända symbios.

Så från och med nu, när vi definierar en lav, vi måste säga att det är ett symbiotiskt förhållande mellan en alga, en svamp och en jäst (även om jästen i sig är en typ av svamp), eftersom denna jäst har funnits i alla lavar genom historien, har den dock varit dold för alla förstoringsglas av forskare i mer än 100 år. Forskare har säkert upptäckt det vid andra tillfällen, men har inte insett det tidigare.