Симбиоз растений и грибов позволил заселить сушу

450 миллионов лет назад первые растения вышли из воды на сушу. Исследователи из CNRS и Университета Тулузы III — Поль Сабатье совместно с INRAE доказали, что эта колонизация суши стала возможной благодаря партнерству между растениями и грибами. Подтверждение этой 40-летней гипотезы позволяет понять ключевой этап развития жизни на Земле. Исследование опубликовано в Science 21 мая 2021 года.

Чтобы понять прошлое, ученые изучили современные растения, которые делятся на две основные категории: сосудистые растения (с корнями и стеблями) и несосудистые, например, мхи (бриофиты).

Большинство растений живут в симбиозе с грибами, взаимно обмениваясь ресурсами. Ранее были обнаружены гены, необходимые для функционирования этого симбиоза у сосудистых растений. В новой работе ученые сосредоточились на бриофите Marchantia paleacea, похожем на суккулент, для которого такие гены еще не изучались.

Исследование M. paleacea показало, что передача липидов между растением и грибом у него аналогична таковой у сосудистых растений. С помощью молекулярного инструмента CRISPR ученые модифицировали у бриофита ген, предсказанный как «симбиотический». Как и у сосудистых растений, прерывание липидного обмена привело к сбою симбиоза.

Это доказывает, что общий предок обеих групп растений, колонизировавших сушу, уже обменивался липидами с грибами. Таким образом, спустя 450 миллионов лет раскрыт один из секретов первых шагов жизни на суше.