Przez lata wydawało się, że o mchach wiadomo już niemal wszystko. Rosną na skałach, pniach drzew i pustyniach. Potrafią wyschnąć niemal na wiór, a po pierwszym deszczu wrócić do życia. Biolodzy traktowali je jednak jako samotników świata roślin. Nowe badania pokazują, że mogli się mylić.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside odkryli, że we wnętrzu pustynnych mchów mogą żyć grzyby. To zaskakujące, ponieważ przez dziesięciolecia uważano, że mchy jako jedyna duża grupa roślin lądowych nie tworzą takich związków. Jeśli odkrycie się potwierdzi, może zmienić podręczniki biologii i rzucić nowe światło na wydarzenia sprzed około 470 mln lat, kiedy pierwsze rośliny zaczęły wychodzić z mórz na ląd.
Większość współczesnych roślin współpracuje z grzybami. To układ korzystny dla obu stron. Grzyby pomagają zdobywać wodę i składniki odżywcze, a w zamian otrzymują cukry wytwarzane przez roślinę. Takie związki są powszechne niemal wszędzie: od lasów po pola uprawne. Mchy miały być wyjątkiem.
Sprawdzili mchy z pustyni. Znaleźli w nich grzyby i nie tylko
Aby sprawdzić, czy rzeczywiście tak jest, doktorant Kian Kelly przemierzał pustynie Mojave i Sonora w południowej Kalifornii. Interesowały go niepozorne zielone plamy pokrywające powierzchnię ziemi. To fragmenty tzw. biologicznych skorup glebowych, cienkiej warstwy złożonej z mchów, glonów, bakterii i grzybów.
Na pierwszy rzut oka wyglądają niepozornie, ale odgrywają ważną rolę. Chronią glebę przed erozją, magazynują węgiel i pomagają utrzymać życie w jednych z najsuchszych miejsc na Ziemi. Badacze zebrali próbki mchów z różnych środowisk, a następnie sprawdzili, jakie organizmy kryją się w ich tkankach. Spodziewali się znaleźć pojedyncze ślady grzybów. Znaleźli znacznie więcej.
W próbkach pojawiło się DNA grzybów należących do grupy, która tworzy związki z większością współczesnych roślin. Co więcej, były to inne gatunki niż te występujące w otaczającej glebie. To ważna wskazówka. Gdyby grzyby znalazły się tam przypadkiem, skład obu społeczności powinien być podobny.
Tajemnica ukryta w mchu. Może zmienić całą ewolucję
Najciekawsza część badań zaczęła się dopiero pod mikroskopem. Po wybarwieniu tkanek Kelly zobaczył rozgałęzione struktury znajdujące się wewnątrz komórek mchu. Przypominały one struktury tworzone przez grzyby współpracujące z roślinami podczas wymiany składników odżywczych.
To nie jest jeszcze dowód, że mchy i grzyby rzeczywiście współpracują. Naukowcy nie wykazali jeszcze przepływu substancji między partnerami. Samo znalezienie grzyba w roślinie nie oznacza automatycznie symbiozy.
Mimo to odkrycie jest na tyle nietypowe, że może zmienić sposób patrzenia na ewolucję roślin. Mchy należą do najstarszych grup roślin lądowych. Jeśli okaże się, że również one korzystały z pomocy grzybów, będzie to kolejny argument za tym, że takie związki odegrały ważną rolę podczas podboju lądów przez pierwsze rośliny.
Badanie nie dotyczy wyłącznie odległej przeszłości. Pustynne mchy są ważnym elementem ekosystemów suchych regionów świata, a te coraz silniej odczuwają skutki ocieplenia klimatu.
Naukowcy podejrzewają, że niektóre grzyby mogą pomagać mchom przetrwać w gorętszych i bardziej suchych warunkach. Jeżeli tak jest, poznanie tych zależności może w przyszłości pomóc chronić biologiczne skorupy glebowe, które są wyjątkowo wrażliwe na zniszczenie. Czasem wystarczy pojedynczy ślad buta, aby ich odtworzenie zajęło dziesiątki lat.
Na razie badacze mają więcej pytań niż odpowiedzi. Jedno jest jednak pewne: nawet organizmy, które wydają się dobrze poznane, potrafią skrywać sekrety. W tym przypadku chodzi o mchy, które od setek milionów lat rosną niemal wszędzie, a mimo to mogły ukrywać swoich najbliższych współlokatorów tuż pod naszym nosem.