Гриб «пустынный копринус» Podaxis привлекал ученых и исследователей на протяжении веков, однако этот род исследовался относительно мало. Эти большие грибы процветают во враждебных и в основном свободных от видов средах, и, хотя они возникают сезонно и непредсказуемо в пустынях и на термитниках, исследователи сталкиваются с проблемой, общей для многих биологов: где мы его найдем? Исследователи из отдела биологии обратились к нетрадиционному месту отбора проб: музейные коллекции.
Запрашивая споры грибов из различных коллекций, включая Лондонское общество Линнеев и Датский музей естественной истории, они смогли собрать более 200 образцов со всех континентов, кроме Антарктиды. Возраст экземпляров от 2 до 250 лет.
Учитывая открытие, что споры грибов могут расти через 2-5 лет в музее, был проверен предел их возрождения.
В конце концов исследователям удалось прорастить и вырастить два экземпляра Podaxis, собранные в 1770-х годах и классифицированные Линнеем в Упсале. Эти результаты показывают необычайную способность спор Podaxis сохранять жизнеспособность в течение длительных периодов засухи и позволяют предположить, что они могут оставаться в состоянии покоя в окружающей среде в течение столетий, прежде чем прорасти, как только позволят условия.
«Было действительно невероятно, что эти грибы растут в нашей лаборатории, которой, как мы знали, занимался такой важный ученый, как Линней, который основал систему обозначения видов.
Это позволило нам проводить эксперименты и создавать геномы такого качества, которое было бы невозможно с высушенными образцами », – объясняет постдок и первый автор Бенджамин Шанц-Конлон с факультета биологии Копенгагенского университета. Бенджамин Шанц-Конлон продолжает: «Было очень интересно изучить адаптации, позволяющие Podaxis выживать в экстремальных условиях, а также в гербарных коллекциях, где образцы традиционно обрабатывались ртутью как пестицидом."
Исследователи использовали образцы, чтобы спросить, отличаются ли свободноживущие виды Podaxis, растущие в пустынях, геномно и физиологически от видов, растущих на термитниках.
Результаты показали, что ассоциация с термитами привела к меньшему размеру генома и снижению устойчивости к стрессовым условиям.
«Эти данные свидетельствуют о том, что Podaxis, живущие вместе с термитами, испытывают ослабленное давление отбора и потенциальную защиту от конкуренции и воздействия стрессоров в окружающей среде», – говорит автор-корреспондент Майкл Поулсен, профессор кафедры биологии.
Подаксис, растущий на термитнике.
Фотография: Z. Вильгельм де Бир Предыдущее исследование показало, что устойчивость к экстремальным условиям, таким как пустыни, и патогенность частично совпадают. Сравнивая переход от свободноживущего состояния в пустыне к симбиотическому состоянию в термитнике, исследователи надеялись узнать больше об эволюции грибов, которые начинают ассоциироваться с хозяевами, включая патогены.
"В то время как Podaxis, живущие в обязательной ассоциации с термитами, демонстрировали ослабленный отбор, мы также обнаружили некоторых Podaxis, которые могли выжить как на термитниках, так и вольноживущих в пустынях.
В этом случае мы увидели небольшую геномную или физиологическую разницу между ними и полностью свободноживущими Podaxis, предполагая, что адаптация к жизни в пустыне может облегчить начальную колонизацию термитников; то, что также наблюдается у условно-патогенных микроорганизмов."
В музейных коллекциях хранится огромный ресурс знаний, и мы должны работать над тем, чтобы эти образцы можно было использовать для ответа на важные вопросы науки в будущем.