Живущие внутри мха грибы могут указывать на неизвестную ранее форму симбиоза

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде впервые обнаружили, что внутри тканей мха могут обитать грибы. Если это открытие подтвердится, оно может изменить представления о биологии мхов и пролить свет на то, как около 470 миллионов лет назад растения колонизировали сушу. Статья опубликована в журнале New Phytologist.

Более 85% наземных растений вступают в симбиоз с грибами. Последние помогают извлекать из почвы питательные вещества, получая взамен сахара, образующиеся при фотосинтезе. Примерно три четверти таких растений сотрудничают с арбускулярными микоризными грибами (АМГ).

До сих пор считалось, что все 10 тысяч видов мхов на планете обходятся без грибов и являются одиночками.

Первый автор работы Киан Келли собрал в пустынях Сонора и Мохаве на юго-западе США образцы биологических почвенных корок (биокорок). Такие корки состоят из сообществ грибов, бактерий, водорослей, мхов, лишайников и микроскопических животных. Они стабилизируют почву и поддерживают ключевые функции экосистемы. Также Келли взял образцы мхов того же вида из более влажного климата для сравнения.

В лаборатории исследователи измельчили мох и нашли в нем ДНК микоризных грибов, которые не могут выжить без растения-хозяина. Причем грибы из пустынного мха отличались от обнаруженных во влажном образце. «Мы подозреваем, что некоторые грибы более полезны мхам для выживания в жарком и сухом климате», — пояснил Келли.

Виды грибов внутри мхов не совпадали с теми, что присутствовали в окружающей почве. Это указывает на то, что они не являются случайным загрязнением или паразитами, питающимися мертвой растительной тканью.

Чтобы подтвердить, что грибы действительно живут внутри растения, Келли и его коллеги изучили ткани мха под микроскопом. Они увидели разветвленные грибковые структуры внутри клеток мха.

Эти структуры напоминали арбускулы — крошечные древовидные образования, которые грибы обычно строят внутри корней растений для обмена питательными веществами. Однако у мхов нет корней, поэтому структуры появились в листьях. Ученые назвали их «арбускулоподобными», поскольку они не полностью соответствуют классическому типу, наблюдаемому у других растений.

Чтобы официально признать эти отношения симбиозом, необходимо доказать, что между мхом и грибами происходит перемещение питательных веществ.

Если это партнерство окажется реальным, оно может помочь ученым понять происхождение жизни на Земле. Не исключено, что именно симбиоз мхов и грибов позволил растениям выйти на сушу в ордовикском периоде, около 470 миллионов лет назад.

К сожалению, это не те грибы, что знают около 50 слов, поэтому они не расскажут об ордовике.