W północnej Kanadzie i rosyjskiej tundrze dno lasu pokryte jest porostami jeleniowatych. Chociaż oni
„Byliśmy zaskoczeni, bo to gatunek jeleniaZawsze uważano, że porosty rozmnażają się bezpłciowo” – mówi Marta Alonso-García, główna autorka artykułu i badaczka na Uniwersytecie Quebecu w Laval.
Porosty jelenia rozwijają się w obu kierunkach:mogą być rozmnażane płciowo przez zarodniki lub mogą być klonowane bezpłciowo. Kiedy grzyby rozmnażają się płciowo, kierują struktury wyglądające jak korzenie w kierunku pobliskiego grzyba i po dotknięciu wymieniają informacje genetyczne. Następnie uwalniają zarodniki, pojedyncze komórki zawierające materiał genetyczny, które podróżują na wietrze i rozpraszają się. Kiedy lądują, zaczynają rosnąć i wytwarzać nowy grzyb, który różni się genetycznie od ich rodziców. Z drugiej strony, przy bezpłciowym rozmnażaniu klonalnym, część całego porostu (grzyba i glony), zwana plechą, zostaje uszczypnięta i wyrasta na cały organizm genetycznie identyczny z rodzicielskim.
Te dwie metody reprodukcji mają różne zalety.
„Rozmnażanie płciowe jest bardzo kosztowne.Musisz znaleźć partnera, to trudniejsze niż rozmnażanie bezpłciowe. Jednak wiele organizmów tak robi, ponieważ rozmnażanie płciowe pozwala im w dłuższej perspektywie wyeliminować negatywne mutacje”.
Felix Grewe, współdyrektor Centrum Bioinformatyki Graingera w Field Museum
Naukowcy przebadali porosty renifera(Cladonia stellaris), aby poznać ich strukturę genetyczną: „Użyliśmy sekwencji DNA, aby ujawnić genetyczne powiązania między populacjami tego porostu” - mówi Alonso-Garcia. „Przetestowaliśmy, czy próbki z północnego Quebecu (Zatoka Hudsona) różnią się genetycznie od tych znalezionych na południu (dwie godziny z Quebecu)”.
Ponadto porosty mogą wiele powiedzieć o wpływie pożarów na ekosystemy.
„Pożary lasów są najpoważniejsze z punktu widzeniaprzypadków szkód w lasach borealnych i odgrywają one ważną rolę w rozmieszczeniu i składzie zbiorowisk roślinnych” – mówi Alonso-García. — We wschodniej części Ameryki Północnej po pożarze wyróżnia się zwykle cztery kolejne stadia wegetacyjne. W pierwszym etapie porosty skorupiaste i mchy kolonizują spaloną powierzchnię. Następnie gleba pokryta jest porostami w kształcie miseczki i rogowymi. A potem, po 20 latach, pojawiają się porosty owocowate, zastępując dotychczasową roślinność.
Aby zbadać DNA porostów, naukowcyzmiażdżyć próbki porostów i wyodrębnić ich DNA. Ale dodatkowym problemem związanym z porostami jest to, że składają się z grzybów i glonów, które żyją razem. „Oznacza to, że całe DNA jest zmieszane razem, otrzymujemy jedną pulę zawierającą DNA grzybów i DNA alg” - mówi Greve. Większość porostów składa się z grzybów, więc naukowcy chcieli skupić się na DNA tego składnika grzybowego. Porównując pulę DNA z istniejącymi genomami, naukowcy byli w stanie wyizolować DNA należące do grzyba, a następnie porównać DNA z grzybów porostów z różnych części Quebecu.
Okazało się, że porosty charakteryzowały się dużo większą zmiennością genetyczną, niż oczekiwali naukowcy.
„Ogólne założenie było takieporosty jeleni rozmnażają się głównie bezpłciowo, ponieważ niewiele było dowodów na to, że produkują zarodniki. Teraz dane genetyczne pokazują całą tę różnorodność, a to prowadzi do przypuszczenia, że może to być jakaś forma seksu ”- mówi Greve.
„W rzeczywistości odkryliśmy różnorodne struktury rozrodcze u różnych gatunków, a struktury te powstają w wyniku rozmnażania płciowego” – podsumowuje Alonso-García.
Jednocześnie po pożarze lasu nowe porosty, które powstają, są genetycznie podobne do tych, które były wcześniej.
Zobacz także:
Naukowcy opracowali substytut teorii względności. Jaka jest istota „teorii wszystkiego”?
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić
Powstała nowa koncepcja silnika rakietowego z rozbłyskami słonecznymi