Исследование миллиарда лет сосуществования растений и грибов
Международная команда из 13 исследователей под руководством профессора-эмерита Виргинского технологического института (Virginia Tech) Хидира Хилу провела масштабное исследование совместной эволюции растений и грибов. Работа опубликована в Nature Communications.
Ключевые выводы исследования:
- Совместное завоевание суши: Колонизация суши грибами, произошедшая более 800 миллионов лет назад, была связана с появлением наземных зеленых водорослей и совпала с утратой грибного жгутика (~720 млн лет назад).
- Взаимная зависимость: Успешное заселение суши предками современных растений в Палеозойскую эру, вероятно, было облегчено грибами через взаимовыгодный симбиоз (микоризу).
- Эволюция древесины и переработка: Появление древесины у семенных растений (~436 млн лет назад, Силурийский период) и образование первых лесов стали возможны благодаря параллельной эволюции грибов, способных разлагать структурные полимеры — лигнин и целлюлозу. Это обеспечило рециклинг органики.
- Взрывное разнообразие: Происхождение и диверсификация семенных растений (хвойные, цветковые) сопровождались эволюцией крупнейшего класса грибов — Agaricomycetes. Появление эктомикоризных грибов (симбиоз с корнями) стало ответом на эволюционные инновации растений: древесину, семена и корни.
- Глубинная связь: Макроэволюция растений и грибов неразрывно связана. Их эволюционные истории можно понять только при одновременном изучении филогений в рамках общей временной шкалы.
Методология: Ученые использовали молекулярно-биоинформатические подходы: построили надежные филогении (эволюционные истории) для растений и грибов на основе данных последовательностей генов, оценили даты расхождения линий с использованием мутаций и ископаемых остатков, вычислили основные сдвиги в темпах диверсификации и сопоставили результаты на одной геологической шкале.
Как отметил Хилу, переход растений и грибов на сушу необратимо изменил планету и сформировал биоразнообразие, включая животный мир. Эти данные особенно актуальны в контексте современных изменений климата и вымирания видов.