Крупнейший организм на Земле набрал свои размеры из-за паразитизма

Тёмные опята, чьи единые организмы достигают массы до 605 тонн, вырастают такими большими за счёт эффективного паразитирования.

Учёные во главе с Гергием Сипосом (Gyorgy Sipos) из Университета Западной Венгрии изучили геном тёмного опёнка (Armillaria ostoyae) и установили, что он умеет разлагать лигнин в составе древесины высших растений особо эффективно, что и позволяет ему паразитировать на них столь успешно. Уникальная экологическая стратегия позволяет этим грибам, основная часть которых лежит в гигантской подземной сети, набирать массу много больше, чем у синих китов. Соответствующая статья доступна для ознакомления на сервере препринтов bioArxiv.

Авторы новой работы провели секвенирование геномов (определение последовательности составляющих их генов) четырёх видов Armillaria, включая Armillaria ostoyae, а также секвенирование их РНК и изучили состав белков, кодируемых генами этих видов. Сравнив их с 22 родственными видами грибов, исследователи выяснили, что у Armillaria значительно больше генов и кодируемых ими белков связано с чертами, придающими им патогенность. Часть из этих генов отвечает за выработку особых ферментов, активно разрушающих лигноцеллюлозу. Так называют комплекс лигнина, гемицеллюлозы и целлюлозы, составляющий структурный каркас клеточной стенки растений.

Авторы работы отмечают, что, скорее всего, исходно способность особенно эффективно разрушать ткани высших растений возникла у этих грибов в ту пору, когда их предки питались лишь древесиной умерших деревьев. Однако постепенно они адаптировались к проникновению за кору здоровых растений — как хвойных, так и ряда других. Их ризоморфы (в США их называют "шнурки") — это тёмные нити, которые, единожды проникнув под кору, идут под ней через заболонь ствола на десятки метров. По ризоморфам грибы получают от растений питательные вещества. Со временем деревья, поражённые паразитами, гибнут.

Подавляющая часть массы тёмного опёнка и других видов из его рода лежит под землёй и не видна человеку. Лишь небольшие группы, напоминающие обычные грибы и служащие сетям тёмных опят для размножения, можно увидеть над поверхностью. В настоящий момент эти крупнейшие в мире организмы представляют собой серьёзную угрозу для лесов, главным образом хвойных, вызывая внешне беспричинную гибель деревьев. Методов эффективной борьбы с ними не существует.