Климат и эволюция: новое исследование о глобальном распространении лишайников

Междисциплинарная группа исследователей из Университета Байройта, Университета Хоэнхайма и Баварских государственных естественнонаучных коллекций обнаружила, как различные климатические условия влияют на химические свойства лишайниковых веществ и, следовательно, на эволюцию и глобальное распространение лишайников.

Лишайники заселяют все регионы Земли, от полюсов до экватора. Они представляют собой симбиоз грибов и водорослей. Вторичные метаболиты, так называемые «лишайниковые вещества», производимые грибным партнером, играют центральную роль в поддержании этого симбиоза.

• Грибные партнеры (микобионты) защищают водоросли (фотобионты) от УФ-излучения, производя лишайниковые вещества, которые поглощают УФ-радиацию.
• Эти же вещества облегчают перенос углерода от водорослей к грибам.

Исследователи обнаружили, что химические свойства лишайниковых веществ, производимых грибами в разных регионах мира, значительно различаются:

• Их способность поглощать УФ-излучение варьируется.
• Варьируется их растворимость в воде.

Чем выше растворимость веществ, тем больше опасность их вымывания в регионах с высоким уровнем осадков и высокими температурами.

Ключевой вывод: УФ-поглощающая способность и растворимость в воде лишайниковых веществ оказывают четко распознаваемое влияние на эволюцию и глобальное распространение лишайников. Например, в тропических регионах с сильными дождями и высокими температурами лишайниковые вещества менее растворимы в воде, чем в более прохладных и сухих регионах, где риск вымывания значительно ниже.

Результаты, опубликованные в Ecology Letters, основаны на:

• Сложных расчетах глобально варьирующих химических свойств лишайниковых веществ.
• Анализе больших существующих наборов данных о глобальном распространении и экологически значимых характеристиках более 10 000 видов лишайников.

Исследование имеет значение не только для изучения биоразнообразия и климатических влияний на эволюцию. Лишайниковые вещества, как подтвердили химические анализы, обладают антибиотическим действием и играют важную роль в выветривании горных пород, что делает работу значимой для исследований природных соединений и биогеохимии.