Ученые раскрыли тайну мхов: они могут скрывать следы древнего симбиоза
Подавляющее большинство наземных растений вступает в симбиоз с грибами, обменивая сахара на питательные вещества. Мхи всегда считались исключением из этого правила. Однако новое исследование показывает, что это предположение было ошибочным. Ученые обнаружили в тканях пустынного мха следы симбиоза, которые могут быть древнее почти всего, что мы знаем о растительной жизни на суше. Работа была опубликована в журнале New Phytologist.
Находка внутри пустынного мха
Киан Келли, докторант Калифорнийского университета в Риверсайде, собирал образцы мха Trichostomopsis australaceae с вулканических скал и гранитных почв в пустынях Мохаве и Сонора. Его главным интересом были биологические корки — живой слой на поверхности почвы, который состоит из мхов, водорослей, бактерий и грибов.
Чтобы проверить, взаимодействуют ли мхи с грибами, исследователь стерилизовал поверхность каждого образца, измельчил ткани и провел поиск грибной ДНК. Ученым удалось обнаружить микоризные грибы. Материал, найденный внутри стерилизованного мха, заметно отличался от того, что был извлечен из почвы всего в нескольких сантиметрах. Оказалось, что эти грибы не могут выжить без растения-хозяина.
Это настоящий симбиоз?
Для подтверждения симбиоза было мало только ДНК-анализа. Келли применил химический краситель и изучил образцы под микроскопом. Внутри клеток листьев пустынного мха проявились ветвящиеся структуры.
«Как только я это увидел, я понял, что мы наткнулись на нечто действительно интересное», — признается Келли.
Похожие можно наблюдать в корневых клетках у растений, которые находятся в симбиозе с грибами. Ни одно прежнее исследование не описывало ничего подобного. Но сначала исследователям необходимо доказать, что питательные вещества действительно перемещаются между мхом и грибами. Иначе взаимодействие грибов и мхов нельзя будет назвать настоящим симбиозом.
Мхи состоят в близком родстве с одними из первых наземных растений Земли. Считается, что именно грибы помогли этим древним первопроходцам выбраться из воды на сушу около 470 миллионов лет назад. Но мхи были вычеркнуты из этой истории. Если симбиоз подтвердится, измениться представление о том, когда такие «союзы» впервые появились и какую роль они сыграли в появлении современных растений.
