Polityka_blog_top_bill_desktop
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot1
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot2

14.08.2016
niedziela

Porost jak na drożdżach

14 sierpnia 2016, niedziela,

WilaBigOd kiedy już w XIX w. odkryto, że porosty to nie takie dziwne rośliny mchopodobne, tylko symbiotyczny układ grzybów i jednokomórkowych glonów, są one najbardziej sztandarowym przykładem mutualizmu, czyli symbiozy korzystnej dla obu uczestników i niezbędnej do ich właściwego funkcjonowania.

Wydaje się, że, może poza najbardziej zaawansowanymi kwestiami ultrastruktury komórkowej i genetyki molekularnej niewiele w ich przypadku może zaskoczyć.

Kiedyś, prowadząc zajęcia ze studentami w borze chrobotkowym, odniosłem niewątpliwy sukces dydaktyczny. Po zajęciach nocowaliśmy w tucholskim ośrodku i przechodząc obok kuchni, usłyszałem dialog, w którym jeden ze studentów podawał w wątpliwość jadalność przygotowywanego dania, a drugi zapewniał, że „ten z brodą mówił, że na Północy to jedzą”. Chodziło o gotowane chrobotki.

W istocie, powiedziałem wcześniej studentom coś takiego, ale nie dodałem, że jednak jest to ciężkostrawne i dla nieprawionego żołądka może się okazać lekko trujące. Gdy studenci zaproponowali mi spróbowanie, nie mogłem więc odmówić, gdyż wystawiłoby to na szwank mój dydaktyczny autorytet.

Na szczęście grupa potencjalnych konsumentów była liczna, a rondelek z chrobotkiem mały, więc na każdego przypadła ilość tak niewielka, że nie mogła zaszkodzić. Konsystencja i smak były podobne nieco do makaronu sojowego w sosie grzybowym, tylko jeszcze bardziej mdłe. Cień na tym sukcesie kładzie fakt, że parę gatunków chrobotków jest objętych ochroną częściową, a kilka nawet ścisłą. Ich rozpoznawanie nie jest trywialne. Studentów musiałem zwyczajowo upomnieć, żeby o tym pamiętali podczas swoich surwiwalowych zabaw.

Ten jednak użytkowy aspekt porostów był dygresją, podczas gdy ważniejszy to ich ekologia. W gruncie rzeczy to były zajęcia, na których studenci już powinni biologię porostów w miarę znać, a istotą był ich udział w tworzeniu specyficznego zbiorowiska leśnego. Porosty to nie są zwykłe organizmy. W pewnej przesadzie ktoś nawet określił je miniaturowymi ekosystemami.

Plechę porostu tworzą producenci – fotosyntetyzujące mikroglony z różnych grup – najczęściej zielenice, ale czasem sinice. Za strukturę układu odpowiada głównie element grzybowy. Zresztą jest on w ogóle dominujący i układ między składnikami porostu raczej określa się teraz jako helotyzm, czyli sytuację, w której to raczej grzyb „zniewala” glony, niż występuje równoważna współpraca.

Mniejsza jednak z tym, bo to nie jest wcale tak łatwo ocenić – ostatecznie glony żyjące w porostach mogą z nimi przetrwać tam, gdzie same niechybnie by wyschły. Grzyb czasem korzystając ze swojej pozycji, nawet wytwarza niezależne zarodniki, ale one nie utworzą nowego porostu, dopóki nie znajdą odpowiedniego glonu. Rozmnażanie całych porostów odbywa się przy pomocy tworów zawierających oba komponenty.

Ale sprawa nie kończy się na parze. Porosty, jak każdy organizm, miewają swoje pasożyty i komensale, które dokładają swoją obecność do układu. Są gatunki grzybów, które same nie są uważane za integralne elementy porostów, ale porosty są jedynym podłożem, jakie zasiedlają. Ponadto zdarza się, że oprócz typowych dla danego układu grzybów i zielenic w poroście występują jeszcze inne sinice umieszczone w tzw. cefalodiach.

Taki mniej więcej obraz porostów był znany do teraz. Pewne niuanse jednak nie dawały spokoju. Już pod koniec XX w. lichenolodzy uznali, że nie ma sensu wyróżniać osobnej taksonomii dla porostów. Nazwy gatunkowe i wyższych jednostek przeniesiono na komponent grzybowy i odtąd chrobotki, brodaczki itp. zostały włączone w system taksonomiczny grzybów. Zatem jeśli dany porost jest budowany przez grzyby workowe, a inny przez podstawkowe, obecnie nie są zaliczane do wspólnego taksonu porostów, tylko do odpowiednich grup w obrębie woreczniaków lub podstawczaków. Glony żyjące w symbiozie klasyfikuje się osobno.

A co burzyło ten spokój? Niektóre porosty tworzące klasycznie odrębne gatunki w tym systemie musiały być połączone. Tak było z dwoma amerykańskimi gatunkami włostki – Bryoria fremontii i Bryoria tortuosa. Pierwszy (na zdjęciu) tworzy brązową krzaczkowatą plechę i był powszechnie jedzony przez Indian i traperów, podczas gdy drugi jest żółty i trujący. Trucizną jest kwas wulpinowy, jeden z tzw. kwasów porostowych, których wytwarzanie jest cechą charakterystyczną tej grupy organizmów. Kwasy porostowe u włostki odstręczają od konsumpcji Indian czy traperów, ale niektóre inne mają działanie antybiotyczne itp., ułatwiając porostom życie w trudnych warunkach.

Gdy jednak przyjrzeć się obu tym gatunkom włostki pod mikroskopem, okazuje się, że są tworzone przez ten sam gatunek grzyba i glonu. Badania molekularne to też potwierdzały. Nie pozostało nic innego jak uznać, że to ten sam gatunek porostu, którego jedne osobniki wytwarzają kwas, a inne nie.

Identyczność genetyczna była stwierdzana, gdy badano osobno grzyby workowe i glony tworzące te porosty. Gdy jednak zbadano ekspresję genów całego porostu, odkryto też u B. tortuosa produkty genów odpowiedzialne za syntezę kwasu wulpinowego. Jak dotąd – nic nowego. Tyle że geny te nie należą ani do glonu, ani do grzyba Bryoria. Są to geny kolejnych grzybów z grupy zwanej drożdżami podstawkowymi.

Drożdże podstawkowe to specyficzna grupa. Należy do podstawczaków, a więc grupy obejmującej większość grzybów kapeluszowych, podczas gdy zwykłe drożdże to woreczniaki (też obejmującej np. trufle czy smardze, liczne pleśnie, jak pędzlaki itd., no i do grzybów workowych należy też włostka).

Zatem nazywanie ich drożdżami jest mało właściwe, tyle że dotychczas najwięcej uwagi poświęcali im lekarze, dla których taksonomia organizmów chorobotwórczych jest mało istotna. Skoro kryptokokoza jest podobna do drożdżycy i jest wywoływana przez organizm podobny do drożdży, to wystarczy, by określać ten organizm drożdżami. Zwłaszcza że postać chorobotwórcza nie rozmnaża się ani przez zarodniki workowe, ani podstawkowe i dopiero specjalne traktowanie laboratoryjne skłania je do rozwinięcia się w podstawczakową pleśń.

„Drożdże” żyjące w B. tortuosa nie są chorobotwórcze. To inny gatunek. Badacze początkowo myśleli, że to jakieś zanieczyszczenie próbki. Ostatecznie, jak już napisałem wyżej, porosty są nieraz gospodarzem pasożytniczych i podłożem komensalistycznych grzybów. Rozmnażające się płciowo pokolenia wspomnianych wyżej „drożdży” wykazują przystosowania właśnie do porastania innych grzybów.

Jednak gdy zaczęli badać porosty innych gatunków z dosłownie całego świata, w nich też znajdowali podstawkowe „drożdże”. Zatem wszystko wskazuje na to, że niektóre porosty są układem nie tylko grzyba i glonu czy grzyba i dwóch gatunków glonów, ale dwóch gatunków grzybów i glonu (nie wiem, czy te gatunki porostów, które mają podstawkowe drożdże, mają też cefalodia z dodatkowymi sinicami).

Pokazuje to, że niektóre rzeczy, które musiały być widoczne w mikroskopach od ponad stu lat, przez ten cały czas mogą być ignorowane lub źle interpretowane. Badacze podejrzewają również, że próby laboratoryjnego skonstruowania układu porostowego z odpowiedniego skądinąd zestawu grzybów i glonów nie udawały się z racji braku trzeciego elementu. Jeżeli to wszystko potwierdzi się w dalszych badaniach, lichenologię czeka mała rewolucja.

Piotr Panek
fot. Millifolium (Wikimedia Commons), licencja CC BY-SA 3.0

ResearchBlogging.org
Spribille, T., Tuovinen, V., Resl, P., Vanderpool, D., Wolinski, H., Aime, M., Schneider, K., Stabentheiner, E., Toome-Heller, M., Thor, G., Mayrhofer, H., Johannesson, H., & McCutcheon, J. (2016). Basidiomycete yeasts in the cortex of ascomycete macrolichens Science, 353 (6298), 488-492 DOI: 10.1126/science.aaf8287

Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_mobile
Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_desktop

Komentarze: 12

Dodaj komentarz »
  1. Systematyka kolejny raz nie nadąża

  2. „Kwasy porostowe u włostki odstręczają od konsumpcji Indian czy traperów…”
    Potwierdzam. Nie będę konsumował ani Indian ani traperów. W tym punkcie pełna zgoda, dosyć mam własnych kwasów porostkowo-żołądkowych.
    Dobrej nocy.

  3. Jeżeli z wpisu zostanie pamięć, że nie tylko chrobotków, ale również Indian i traperów lepiej nie konsumować (chyba że warunki są ekstremalne), to też dobrze.

  4. Reklama
    Polityka_blog_komentarze_rec_mobile
    Polityka_blog_komentarze_rec_desktop
  5. A więc w ekstremalnych warunkach wolno konsumować Indian? I traperów?

  6. @Pan Panek
    Chyba się Pan nie obraził o ten drobny żart.
    Choć niestety mało do śmiechu. Bo przecież Indianie dawno już zostali skonsumowani. Przez traperów. Doszczętnie. A dzisiaj traperzy zabierają się do reszty świata. Konsumpcja w najlepsze, że chyba tylko potrójna symbioza grzybów, glonów i porostów nas jeszcze uratuje. Podwójna to mało.
    Podpisano
    Glonik z porostkiem, czyli Żwirek z Muchomorkiem

  7. @ZWO
    Nie tylko traperów, duży udział miały choroby zakaźne.

  8. Tak, tylko dzisiaj Indianie oddają jako zika, malaria, ebola itp.
    A tak w ogóle to mam pytanie: Czy po powrocie z Rio polscy działacze i sportowcy nie zarażą przypadkiem polskich komarów. A to by była duża strata bo na razie polskie komary to dobro narodowe mają duży udział w życiu kraju. Nie to choćby, co wredne (z natury oczywiście) niemieckie, które już w 19 wieku zaraziły malarią poetę Heinego. I umarł. Polskie tego nie zrobią.

  9. Bez przesady z wirudem Zik,a jest przereklamowany. Objawy wywołuje u 1 osoby na 5 zarażonych, a zazwyczaj i tak kończy się na wysypce i objawach grypopodobnych.

    Natomiast nie jest możliwe tak łatwe masowe wymieranie populacji europejskiej jak kiedyś indiańskiej.

  10. Wychodziłoby zatem na to, że porosty są ustalonym układem organizmów podobnym do „grzybków kefirowych”. Ciekawe jest jednak że te różne organizmy zachowują się w poroście jakby stanowiły nieodłączne części jednego organizmu.

    Czy udało się zaobserwować tworzenie się porostu? Czy wystarczy zmieszać dzikie ale żyjące osobno glony i grzyby aby uformowały porost?

  11. Wydaje mi się, że zna się jedynie przykłady, gdy porost tworzy rozmnóżki zawierające glony i strzępki grzybów (a pewnie i drożdże, ale dotąd one umykały obserwacjom).

  12. …poza tym grzyby porostowe raczej nie żyją dziko. Udaje się je hodować na pożywce, ale bez glonów rosną słabo. Natomiast glony znane z porostów czasem żyją dziko, a hodowane bez grzyba rosną lepiej niż z nim. Z kolei, jak napisałem wyżej, grzyb może tworzyć samodzielnie zarodniki, ale zwykle odrzucane są one tak, że przyczepia się do nich glon, więc nowo kiełkujący grzyb już ma towarzysza. To się chyba ciężko obserwuje, bo porosty rosną powoli.
    Jak wynika z postulatów autorów cytowanej pracy, trudności w stworzeniu porostu ze zmieszania osobników potrzebnych, mogą wynikać właśnie z przeoczenia „drożdży”. Ale to na razie tylko spekulacje.

  13. Jeśli grzyby porostowe udaje się hodować osobno, to powinno być możliwe sprawdzenie, czy po zmieszaniu z glonami, nawet innymi niż te z którymi zwykle żyje, też będzie powstawać porost i czy na pewno drożdże są tu potrzebne.

css.php