Почему светятся некоторые грибы
Более 2000 лет назад Аристотель знал о существовании светящихся грибов и первым задался вопросом: почему? Исследователи, опубликовавшие работу в журнале Current Biology 19 марта, нашли ответ. Свет, излучаемый этими грибами, привлекает насекомых (жуков, мух, ос, муравьев), которые помогают распространять споры гриба.
Новое исследование также показало, что биолюминесценция грибов контролируется циркадными часами. Именно это открытие навело учёных на мысль, что свечение должно иметь полезную функцию.
"Регуляция подразумевает адаптивную функцию биолюминесценции", — объясняет Джей Данлэп из Медицинской школы Гейзеля Дартмута.
"Похоже, грибы излучают свет, чтобы их заметили насекомые, которые могут помочь грибу колонизировать новые места обитания", — говорит Кассиус Стевани из Института химии Университета Сан-Паулу. Циркадный контроль делает этот процесс более эффективным.
Среди биолюминесцентных организмов грибы — самые редкие и наименее изученные. Только 71 из более чем 100 000 описанных видов грибов производит зелёный свет в биохимическом процессе, требующем кислорода и энергии. Ранее считалось, что грибы светятся постоянно, и свечение может быть просто побочным продуктом метаболизма.
Новая работа, проведённая Данлэпом и Стевани, показывает, что это не так, по крайней мере, для Neonothopanus gardneri — одного из самых крупных и ярких биолюминесцентных грибов (также известного в Бразилии как "flor de coco").
Исследователи обнаружили, что свечение грибов контролируется температурно-компенсированными циркадными часами. Такой уровень контроля, вероятно, помогает грибам экономить энергию, включая свет только тогда, когда его легко увидеть.
Чтобы выяснить функцию свечения, учёные создали липкие муляжи грибов из акриловой смолы, некоторые из которых подсвечивались изнутри зелёными светодиодами (LED). В лесу, где растут настоящие биолюминесцентные грибы, подсвеченные муляжи привлекли и поймали значительно больше стафилинид (коротконадкрылых жуков), а также мух, ос, муравьев и клопов, чем тёмные муляжи.
Теперь исследователи намерены:
- Выявить гены, ответственные за биолюминесценцию грибов.
- Изучить их взаимодействие с контролирующими их циркадными часами.
- Использовать инфракрасные камеры для более детального наблюдения за взаимодействием между N. gardneri и членистоногими.
Эти открытия важны для понимания распространения грибов в окружающей среде. Грибы, подобные N. gardneri, играют ключевую роль в лесной экосистеме, разлагая целлюлозу.
"Без них целлюлоза оставалась бы в своей форме, что повлияло бы на весь углеродный цикл на Земле. Осмелюсь сказать, что жизнь на Земле зависит от таких организмов", — говорит Стевани.
Некоторые грибы из группы базидиомицетов (включая два биолюминесцентных вида) являются паразитами кофейных и сосновых деревьев. Поэтому, как отмечает Стевани, "очень важно знать, как растут базидиомицеты и, следовательно, как они распространяют свои споры".