Ученые с помощью современных молекулярных методов нашли следы древнейших грибов в породах неопротерозойского возраста (715−810 миллионов лет). Это на 250 миллионов лет старше любых других известных окаменелостей грибов. Описание приведено в журнале Science Advances.

Грибы были одними из первых организмов, колонизировавших сушу. Формируя обширные микроскопические нитевидные сети — мицелии — грибы усиливали разрушение верхнего слоя горных пород, играя важнейшую роль в формировании почвенного покрова и обогащении его питательными веществами. Это открыло путь на сушу растениям и животным, до этого обитавшим исключительно в водной среде.

Учитывая роль, которую играли грибы в эволюции жизни на Земле, важно понимать, когда они появились на суше. А относительно этого у ученых нет единого мнения. Считается, что грибы колонизировали сушу в период от 810 до 443 миллионов лет (от неопротерозоя до ордовика). Однако достоверные факты находок до последнего времени были подтверждены только для окаменелостей возрастом 455-460 миллионов лет.

Результаты недавнего исследования, которое провели ученые из Бельгии, США, Великобритании и Германии, показывает, что эти организмы существовали на суше уже 715−810 миллионов лет назад, задолго до появления сложных организмов. Окаменелости древнейших грибов найдены учеными в неопротерозойских доломитовых сланцах из Конго.

Сначала образцы ошибочно идентифицировали как цианобактерии и отправили в коллекцию Королевского музея Центральной Африки в Тервурене (Бельгия), где ими заинтересовался палеонтолог Стив Бонневиль (Steeve Bonneville) из Брюссельского свободного университета.

Чтобы доказать, что пронизывающие сланцы окаменелые "нити" — это мицелий древних грибов, а не нитчатые водоросли, исследователям нужно было найти хитин — полисахарид, входящий в состав клеточной стенки грибов. Для этого они использовали набор микроскопических и спектроскопических методов.

Сначала хитин был обнаружен учеными с помощью метода конфокальной лазерной сканирующей флуоресцентной микроскопии. Чтобы сделать вещество видимым под микроскопом, ученые использовали флуоресцентный краситель — изотиоцианат флуоресцеина, который связывается с уникальным для грибов хитином. В результате стенки нитей мицелия светятся на микроснимке зеленым светом.

Для подтверждения открытия ученые использовали синхротрон — ускоритель частиц, в котором материал бомбардируется быстрыми атомами, чтобы узнать тонкие детали его химического состава и строения биологического вещества.

Все эти методы явным образом подтвердили наличие хитина в ископаемых нитевидных сетях, а клеточный анализ, что это были эукариоты — организмы, клетки которых содержали ядро.

"Найденные и исследованные окаменелости подтверждают возможность того, что грибы помогли заселить поверхность земли, и существовали почти за 300 миллионов лет до появления первых наземных растений, — приводятся в пресс-релизе слова Бонневиля. — Это изменит наше понимание о том, как развивалась поверхность земли и как появились растения и грибы".

В эпоху неопротерозоя, когда жили эти грибы, суша была голой, лишь в прибрежной зоне и мелких водоемах развивались бактериальные пленки цианобактерий. Возможно, продуктами разложения этих пленок и питались первые грибы.

Ученые предполагают, что уже тогда грибы могли образовывать симбиоз с фотосинтезирующими бактериями. А это значит, что уже тогда могли существовать лишайники — сложные организмы, представляющие собой симбиотические ассоциации грибов и микроскопических зеленых водорослей, способные выживать в самых экстремальных условиях.

А это существенным образом меняет взгляд на этапы эволюционного развития жизни на Земле.

Источник: РИА Новости

Ученые выяснили, что лишайники намного моложе, чем думали раньше. Они появились на земле позже растений. Результаты исследования опубликованы в журнале Geobiology.

Лишайник OphioparmaЛишайники — это симбиотические сообщества грибов с микроскопическими зелеными водорослями или цианобактериями, живущие по принципу единого организма. Они могут расти на голых камнях, постепенно разрушая их и способствуя образованию почвы, необходимой для жизни растениям, обладающим корнями — так называемым сосудистым растениям.

Руководствуясь этой очевидной логической последовательностью событий, наблюдаемой в повседневной жизни, ученые традиционно считали, что и в эволюционной истории развития жизни на Земле лишайники предшествовали сосудистым растениям, первые представители которых появились на суше в середине палеозоя.

Поверхность нашей планеты в то время представляла собой безжизненную скалистую пустыню, лишенную почвы, и ученые думали, что лишайники были одними из первых организмов, проникших на сушу из воды, изменивших атмосферу планеты и проложивших путь для современных растений.

Результаты нового исследования ДНК водорослей и грибов, образующих лишайники, которое провели американские и немецкие ученые, показывают, что это не так.

"Первое, что вырастает на голых скалах, — это лишайники, а вслед за ними появляются растения, — приводятся в пресс-релизе Чикагского полевого музея слова руководителя исследования Мэтью Нельсена (Matthew P. Nelsen). — Люди думали, что и древняя колонизация суши происходила по тому же сценарию. Но мы видим, что лишайники на самом деле появились позже, чем растения".

Все достоверно известные ископаемые остатки лишайников моложе, чем самые древние находки сложных растений. Однако это обычно объясняется плохой сохранности лишайников в горных породах, а также невозможность однозначно отнести к симбиотическим сообществам обнаруживаемые в древних отложениях следы грибов, водорослей и бактерий.

Поэтому ученые пошли другим путем. Они решили с помощью генетических методов выяснить, когда возникли тесные отношения между этими биологическими группами. Они изучили эволюционную историю грибов аскомицетов и зеленых водорослей, часто слагающими лишайники.

Оказалось, что признаки симбиоза у исследуемых групп появились значительно позже, чем на суше распространились сосудистые растения.

"Лишайники не так стары, как мы думали. Они не покрывали сушу задолго до того, как на ней появились растения и животные. Это более молодой вид симбиоза, — говорит Нельсен. — Это похоже на чувство, которое испытываешь, когда узнаешь подлинную историю своей семьи в результате ДНК анализа предков. Наше представление о ранней эволюции сложных экосистем на Земле полностью поменялось".

Источник: РИА Новости

Эксперимент показал, что антарктические лишайники способны нормально расти в условиях Марса. Они без проблем освоят трещины в марсианских породах.

Лишайник Pleopsidium chlorophanumОб этом говорится в статье немецких ученых из Института планетных исследований в Берлина, опубликованной в журнале Planetary and Space Science.

Специалисты уже не раз проводили опыты с различными организмами, тестируя их на выживаемость во внеземной обстановке. Во всех этих исследованиях ученые ориентировались лишь на сам факт выживания - погибнет или нет организм к концу эксперимента. Однако даже если организм не погиб, это не значит, что он нормально функционировал.

Авторы статьи решили подойти к проблеме иначе, работая с лишайником Pleopsidium chlorophanum. Лишайники этого вида живут на земле Виктории в Антарктиде и переносят экстремальные заморозки. Исследователи поместили эти лишайники в две герметичные камеры, в которой были воссозданы марсианские условия.

В течение 34 дней лишайники выращивались при температуре 51 градус ниже нуля. В одной камере с помощью ксеноновых ламп их облучали так, как будто они находятся на открытом грунте Марса, подвергаясь воздействию солнечного и галактического излучения. В другой камере доза облучения была в 24 раза снижена - примерно такое количество радиации лишайники получили бы, обитая в трещинах и расщелинах Марса.

Выяснилось, что лишайники выжили в обоих случаях, однако процессы фотосинтеза шли лишь в организмах, подвергавшихся умеренному облучению. Из этого специалисты сделали вывод, что лишайники способны успешно заселить некоторые участки Марса. По словам ученых, лишайники смогут выживать и после пыльных бурь, будучи погребенными под тонким слоем пыли.

Источник: infox.ru