Грибы — наши близкие родственники, которые бросают вызов биологии

Гриб Amanita phalloides (бледная поганка), известный своей токсичностью, привлёк внимание миколога Энн Прингл (Университет Висконсин-Мэдисон) из-за другого свойства — способности к кооперации. Этот гриб образует микоризу с деревьями: потребляет органические соединения от корней, а взамен помогает им поглощать питательные вещества из почвы. «Меня интересовала эволюция кооперации, — говорит Прингл. — Грибы и растения — это модели для понимания того, как взаимодействуют симбиотические виды».

Токсичность и распространение

Отравление A. phalloides — мучительный процесс с кишечным расстройством, периодом мнимого благополучия («медовым месяцем»), а затем возможной смертью от печёночной и почечной недостаточности. Гриб расширяет ареал, например, на западном побережье США, где стал причиной смертей среди иммигрантов. В Калифорнии он настолько распространён, что сложно считать его нейтральным элементом экосистемы.

Скрытое биоразнообразие

Грибы — важные редуценты, но остаются «скрытой частью биоразнообразия». По оценкам, существует от 1 до 10 миллионов видов грибов, но описано лишь около 100 000. Анализ почвы с помощью генного секвенирования постоянно выявляет неизвестные виды. При этом у нас нет видов-специфичных фунгицидов, а массовая обработка может быть неэффективной и опасной для среды.

Активное расселение

Исследования Прингл по рассеиванию спор показывают, что грибы не так пассивны, как считалось. Например, паразитические грибы сои используют пружинный механизм для «катапультирования» спор в ветер. Это бросает вызов представлению о грибах как о пассивных организмах.

Генетическая загадка

Грибы нарушают общее правило биологии: у большинства организмов все клетки содержат идентичный геном, а специализация определяется активностью генов. У грибов же разные части одного физического индивидуума могут сильно различаться генетически. Один организм может включать множество генетических индивидуумов.

Кооперация как основа

Для грибов архетипичными являются отношения кооперации и симбиоза, особенно с растениями. «То, как вы думаете о биологии, формируется организмами, с которыми вы работаете. Если вы думаете о грибах, вы начинаете с симбиоза», — говорит Прингл.

Цель её экологических исследований — постепенно уменьшить «подавляющий объём незнания»: как распределяется биоразнообразие грибов по регионам и планете, как виды перемещаются, как выглядит вымирание в царстве грибов.

Близость к человеку и поиск общих правил

Многие удивляются, узнав, насколько близки геномы грибов и человека. «Если биология хочет быть истинной, мы должны строить правила, которые работают для всей жизни. Возможно, общих правил нет, и если это так, это тоже интересно», — отмечает Прингл. Понимание этих вопросов — критическая часть работы учёных. Если мы собираемся искать жизнь на других планетах, нам нужно понимать, как работает весь спектр жизни на Земле.