Не исключено, что именно эта коллаборация сотни миллионов лет назад помогла растениям заселить сушу
Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде, статья которых опубликована в журнале New Phytologist, впервые обнаружили, что мхи могут содержать внутри своих тканей грибы. Если это открытие подтвердится, оно может переписать наши представления о биологии мхов и даже дать подсказки о том, как примерно 470 миллионов лет назад растения колонизировали сушу.
С грибами сотрудничают более 85% наземных растений. Грибы помогают растениям извлекать питательные вещества из почвы в обмен на сахара, образующиеся в процессе фотосинтеза. При этом около трех четвертей растений сотрудничают с хорошо известной группой грибов, называемых арбускулярными микоризными грибами (АМГ).
Однако, что касается мхов, то до сих пор ученые считали, что все 10 тысяч существующих на планете видов этих растений являются одиночками, то есть для выживания им грибы не нужны.
Задавшись целью проверить точность этих представлений, первый автор исследования Киан Келли собрал в пустынях Сонора и Мохаве на юго-западе США образцы так называемых биологических почвенных корок (биокорок), которые состоят из сообществ грибов, бактерий, водорослей, мхов, лишайников и даже микроскопических животных. Такие биокорки стабилизируют почву пустыни и поддерживают ключевые функции экосистемы.
Келли также собрал для сравнения образцы мхов того же вида, что присутствовал в пустынных биокорках, но растущие в более влажном климате.
В лаборатории исследователи измельчили образцы мха и нашли в них ДНК микоризных грибов, которые не могут выжить без растения-партнера. При этом грибы внутри пустынного мха отличались от грибов, обнаруженных внутри мха, выращенного в менее суровых условиях. «Мы подозреваем, что некоторые грибы более полезны мхам для выживания в жарком и сухом климате», — пояснил Келли.
Кроме того, виды грибов, обитающих внутри мхов, не совпадали с теми, что исследователи обнаружили в окружающей почве. Это говорит о том, что эти грибы не были случайным загрязнением или паразитами, поедающими мертвую растительную ткань.
Но одной ДНК недостаточно, чтобы доказать, что грибы действительно живут в растении. Поэтому Келли и его изучили ткани мхов под микроскопом и обнаружили внутри клеток мха разветвленные грибковые структуры.
Эти грибковые структуры очень напоминали арбускулы — крошечные древовидные образования, которые грибы обычно строят внутри корней растений для обмена питательными веществами. Но у мхов нет корней, поэтому они появились в листьях мха.
Исследователи называют эти структуры «арбускулоподобными», потому что они не совсем совпадают с классическими вариантами, наблюдаемыми у других растений.
Прежде чем официально назвать отношения между мхом и грибами симбиозом, еще необходимо доказать, что между ними происходит перемещение питательных веществ.
Тем не менее, если это партнерство окажется реальным, оно может помочь ученым полнее понять происхождение жизни на планете. Не исключено, благодаря симбиозу мхов и грибов происходила колонизация суши наземными растениями в ордовикском периоде, около 470 миллионов лет назад.
К сожалению, это не те грибы, что знают около 50 слов, поэтому про ордовик они не расскажут.
