Im Norden Kanadas und in der russischen Tundra ist der Waldboden mit Rentierflechten bedeckt.Trotz der Tatsache, dass sie
"Wir waren überrascht, denn von dieser Flechtenart ging man schon immer davon aus, dass sie sich ungeschlechtlich fortpflanzt", sagtMarta Alonso-García, Hauptautorin der Studie und wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Universität von Quebec in Laval.
Hirschflechten entwickeln sich in beide Richtungen:Sie können sexuell durch Sporen reproduziert oder asexuell geklont werden. Wenn sich Pilze sexuell vermehren, lenken sie Strukturen, die wie Wurzeln aussehen, auf einen nahe gelegenen Pilz und tauschen bei Berührung genetische Informationen aus. Sie setzen dann Sporen frei, einzelne Zellen, die genetisches Material enthalten, die sich im Wind bewegen und zerstreuen. Wenn sie landen, beginnen sie zu wachsen und produzieren einen neuen Pilz, der sich genetisch von ihren Eltern unterscheidet. Andererseits wird bei asexueller klonaler Reproduktion ein Teil der gesamten Flechte (Pilz und Algen), der als Thallus bezeichnet wird, abgequetscht und wächst zu einem ganzen Organismus heran, der genetisch mit seinem Elternteil identisch ist.
Die beiden Reproduktionsmethoden haben unterschiedliche Vorteile.
"Sexuelle Fortpflanzung ist sehr teuer, man muss seinen Partner finden, es ist schwieriger als asexuelle Fortpflanzung.Aber viele Organismen tun dies, weil die sexuelle Fortpflanzung es erlaubtum negative Mutationen langfristig auszumerzen."
Felix Greve, Co-Direktor des Granger Center for Bioinformatics des Field Museums
Forscher haben die Flechten des Rentiers untersucht(Cladonia stellaris), um mehr über ihre genetische Struktur zu erfahren: „Wir haben DNA-Sequenzen verwendet, um die genetischen Beziehungen zwischen Populationen dieser Flechte aufzudecken“, sagt Alonso-Garcia. "Wir haben getestet, ob sich die Proben aus Nordquebec (Hudson Bay) genetisch von denen aus dem Süden (zwei Stunden von Quebec entfernt) unterscheiden."
Darüber hinaus können Flechten viel darüber erzählen, wie Waldbrände die Ökosysteme beeinflussen.
"Waldbrände sind die schwerwiegendsten Schäden in den Wäldern des Nordens, und sie spielen eine Rolleeine wichtige Rolle bei der Verbreitung und Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften", sagtAlonso García. — Im östlichen Theile von Nordamerika ist es üblich, nach einem Brande zu unterscheidenIm ersten Stadium werden kortikale Flechten und Moose auf der verbrannten Oberfläche besiedelt.Anschließend wird der Boden mit Schalen- und Flechtengewächsen bedeckt, und dann nach 20 Jahrenbuschige Flechten tauchen auf und verdrängen die bisherige Vegetation."
Um Flechten-DNA zu untersuchen, Forscherzerkleinerte Flechtenproben und extrahierte ihre DNA. Ein weiteres Problem bei Flechten ist, dass sie aus zusammenlebenden Pilzen und Algen bestehen. "Dies bedeutet, dass die gesamte DNA zusammengemischt wird. Wir erhalten einen Pool, der die DNA der Pilze und die DNA der Algen enthält", sagt Greve. Der Großteil der Flechten besteht aus Pilzen, daher wollten sich die Forscher auf die DNA dieser Pilzkomponente konzentrieren. Durch den Vergleich des DNA-Pools mit vorhandenen Genomen konnten die Forscher die zum Pilz gehörende DNA isolieren und anschließend die DNA von Flechtenpilzen aus verschiedenen Teilen von Quebec vergleichen.
Es stellte sich heraus, dass Flechten viel mehr genetische Variationen aufwiesen, als die Forscher erwartet hatten.
„Die allgemeine Annahme war, dass dieseHirschflechten vermehren sich hauptsächlich ungeschlechtlich, da es kaum Hinweise darauf gibt, dass sie Sporen produzieren. Jetzt zeigen die genetischen Daten all diese Vielfalt, und dies führt zu der Annahme, dass es sich um irgendeine Form von Sex handeln könnte “, sagt Greve.
"Tatsächlich haben wir viele Fortpflanzungsstrukturen von Arten gefunden, und diese Strukturen werden nach der sexuellen Fortpflanzung gebildet", schließtAlonso García.
Gleichzeitig sind nach einem Waldbrand neue Flechten genetisch ähnlich wie zuvor.
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