30 октября 2023
Гриб Mycena subcyanocephala / © Cho Fungi via Reddit
Представители рода мицена — это сапротрофные грибы, которые живут за счет разлагающейся органики. Однако некоторые из них научились проникать в живые ткани растений — ученые называют это начальным этапом взаимовыгодного симбиоза и винят в таком переходе людей.
Микологи, то есть специалисты по грибам, обычно распределяют своих «подопечных» по трем экологическим группам. Первая — сапротрофы, которые питаются разлагающимися остатками мертвых существ, главным образом растений. Вторая — паразиты, которые живут за счет какого-то другого организма и при этом вредят ему. Наконец, мутуалисты, они тоже тесно взаимодействуют с другими видами, но не причиняют ущерб, а связаны с ними взаимовыгодными отношениями.
Однако в биологии такое «раскладывание по полочкам» не всегда хорошо работает. Авторы статьи для Environmental Microbiology подтвердили это, изучив грибы рода мицена (Mycena sp.) — он широко распространен и насчитывает множество видов. Мицены известны как сапротрофы, однако из новой статьи следует, что они также научились проникать в живые растения.
В ходе исследования ученые проанализировали базы данных, описывающие ДНК грибов из микоризных корней 10 видов растений и выделили среди них фрагменты генома мицены. Затем они оценили изотопный состав плодовых тел (базидиокарпов) гриба из пяти различных местообитаний, а именно соотношение изотопов углерода 13C/12C и азота 15N/14N.
Такая оценка позволяет узнать тип питания гриба, то есть отнести его к сапротрофам, мутуалистам или паразитам. Различия в составе изотопов грибов с разной экологией определяются тем, откуда они получают органические соединения, это своеобразная узнаваемая природная «метка» их источников.
В результате мицена оказалась единственным сапротрофным грибом, ДНК которого обнаружена в тканях девяти из десяти изученных растений. При этом гриб не повреждает корни — никаких патологических изменений в них авторы не заметили. В то же время изотопный состав мицены имеет промежуточные значения — нечто среднее между теми, что соответствуют «чистым сапротрофам» и «чистым мутуалистам».
Выходит, что мицена начала переход от одного образа жизни — питания разлагающейся органикой — к мутуалистическому симбиозу с растениями. Грибы поставляют растению необходимый им азот, взамен получая соединения углерода. Это лишний раз подчеркивает условность деления грибов на три взаимоисключающие категории и дает понять, что те вполне могут сочетать разные стратегии или переключаться с одной на другую.
При этом экологическая связь мицен и их хозяев только возникла и пока сложно сказать, какой характер она примет в будущем. Вполне возможно, что мицена окажется паразитическим грибом.
Существенно, что причины, по которым мицена начала менять свой образ жизни, могут быть связаны с деятельностью человека. Авторы предполагают, что состоящие из растений одного вида посадки (в том числе лесополосы), которые сейчас занимают огромные площади, помогли грибу-сапротрофу перейти с мертвых на живые растения.
