Grzyby były tu pierwsze

Nowe badania pokazują, że to właśnie grzyby zaczęły kształtować życie na lądzie setki milionów lat przed roślinami

Analizy DNA oraz rzadkich przypadków wymiany genów wskazują, że historia grzybów jest znacznie starsza, niż dotąd przypuszczano.

Zespół naukowców z Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) wraz z partnerami z Europy opublikował w Nature Ecology & Evolution wyniki analiz, które przesuwają początek dziejów grzybów o setki milionów lat wstecz. Według nowych ustaleń wspólny przodek współczesnych grzybów żył od 1,4 do 0,9 mld lat temu – na długo przed pojawieniem się pierwszych roślin lądowych.

„Złożone życie wielokomórkowe – organizmy zbudowane z wielu współpracujących komórek – wykształciło się niezależnie pięć razy: u zwierząt, roślin lądowych, grzybów, krasnorostów i brunatnic. Ustalenie, kiedy to nastąpiło, jest kluczem do zrozumienia historii życia na Ziemi” – wyjaśnia prof. Gergely J. Szöllősi z OIST.

Dlaczego tak trudno ustalić, kiedy powstały grzyby

W przypadku wielu organizmów w datowaniu pomagają skamieniałości. Krasnorosty pojawiają się w zapisie kopalnym sprzed 1,6 mld lat, zwierzęta – około 600 mln, a rośliny lądowe – około 470 mln lat temu. Grzyby jednak rzadko pozostawiają po sobie ślady, ponieważ ich delikatna materia nie ulega fosylizacji.

Dodatkowym utrudnieniem jest to, że wielokomórkowość u grzybów pojawiała się niezależnie, w różnych liniach ewolucyjnych. Dlatego badacze sięgnęli po inne narzędzie – tzw. zegar molekularny, który pozwala szacować moment rozdzielania się gatunków na podstawie tempa zmian w DNA.

Zespół OIST opracował nowatorską metodę, wykorzystującą rzadkie przypadki horyzontalnego transferu genów (HGT), czyli sytuacje, w których gen „przeskakuje” z jednego gatunku do innego.

„Jeśli gen z linii A znalazł się w linii B, oznacza to, że przodkowie A musieli istnieć wcześniej niż potomkowie B” – wyjaśnia prof. Szöllősi.

Naukowcy zidentyfikowali 17 takich przypadków, co pozwoliło im stworzyć znacznie dokładniejszą oś czasu ewolucji grzybów.

Pierwsi inżynierowie ekosystemów

Nowe datowanie wskazuje, że grzyby były obecne i różnicowały się na długo przed pojawieniem się roślin lądowych. To sugeruje, że zanim pierwsze mchy i paprocie zakorzeniły się na Ziemi, świat był już przekształcany przez grzyby i algi.

„Grzyby napędzają ekosystemy – rozkładają martwą materię, recyklingują składniki odżywcze i współpracują z innymi organizmami. Nasze ustalenia pokazują, że zaczęły to robić długo przed roślinami, prawdopodobnie w partnerstwie z algami” – podkreśla współautor badań, dr Lénárd L. Szánthó.

To właśnie grzyby mogły jako pierwsze tworzyć prymitywne gleby, rozkładając skały i udostępniając minerały innym organizmom. W ten sposób przygotowały kontynenty na kolonizację przez rośliny.

Ziemia, na którą wkroczyły pierwsze rośliny, nie była więc pustkowiem – lecz światem już przekształconym przez działalność grzybów.

Źródła:
Nature Ecology & Evolution – A timetree of Fungi dated with fossils and horizontal gene transfers
Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) – Fungi set the stage for life on land

• Nauki biologiczne i rolnicze
• popularyzacja