Лишайники уличили в создании шведских семей

Из уроков школьной биологии мы помним, что лишайники — это симбиоз грибов и водорослей. Однако ученые выяснили, что симбиоз этот намного сложнее и включает как минимум ещё один вид грибов. Об этом рассказывает статья, опубликованная в журнале Science.

Лишайники — живые организмы, довольно невзрачные на вид, но исключительно выносливые и неприхотливые. Ещё более века назад обнаружилось, что они представляют собой теснейший симбиоз между грибами (обычно аскомицетами), которые обеспечивают опору и структуру, накапливают воду, и фотосинтезирующими цианобактериями (или другими водорослями), производящими питательные вещества. Однако в новой работе учёные показали, что симбиоз лишайников куда необычнее, объединяя цианобактерии и две разновидности грибов.

Исследователи из лаборатории микробной геномики и симбиоза Университета Монтаны, работающие под руководством профессора Джона Маккатчеона (John McCutcheon), изучили дикорастущие лишайники Bryoria fremontii и Bryoria tortuosa. Относясь к одному роду, эти организмы являются довольно непохожими друг на друга: в частности, бурая Bryoria fremontii съедобна, а жёлтая Bryoria tortuosa токсична. Поначалу авторы искали в их геномах различия, разделяющие эти два вида, а не обнаружив, провели полный анализ ДНК. Эта работа позволила обнаружить в них второй гриб: дрожжи Basidiomycota. При этом в Bryoria tortuosa представителей этого вида грибов оказалось намного больше.

Заинтригованные, учёные проанализировали геномы представителей 52-х родов лишайников, обитающих на всех континентах, и у всех из них обнаружили ту же схему: два гриба —одна водоросль. Авторы использовали флуоресцентные линии генетически модифицированных дрожжей Basidiomycota, показав, что их микроскопические клетки покрывают стенки сетчатой структуры лишайника, образованной аскомицетами. Они полагают, что именно этот, прежде неизвестный, третий участник симбиоза ответственен за синтез ряда биологически активных веществ, которые встречаются у лишайников — в частности, токсичной вульпиновой кислоты у Bryoria tortuosa.

Впрочем, вопрос о том, являются ли дрожжи такими же полноправными и жизненно необходимыми для лишайника участниками симбиоза, как водоросли или аскомицеты, остаётся спорным. Чтобы выяснить это, Маккатчеон и его команда проводят сейчас полное секвенирование (полное определение последовательности) ДНК представителей всех трёх видов. Это, возможно, укажет на обмен метаболитами (продуктами обмена веществ) или даже на горизонтальный перенос генов (процесс передачи наследственной информации от одного организма к другому, не являющемуся его потомком) между тремя симбионтами и позволит выяснить функцию, которую дрожжи способны играть в симбиозе лишайников.