Egy sivatagi moha őrizheti a Föld egyik legrégebbi biológiai kapcsolatát

A növények és gombák együttműködése a szárazföldi élet egyik legfontosabb evolúciós újítása lehetett. A tudósok régóta úgy vélik, hogy a gombák segítették az első növényeket abban, hogy több százmillió évvel ezelőtt meghódítsák a szárazföldet. Egy új amerikai kutatás most arra utal, hogy ennek az ősi kapcsolatnak a nyomai ma is megtalálhatók lehetnek a sivatagok látszólag jelentéktelen moháiban.

A felfedezés azért különösen érdekes, mert a mohákat sokáig kivételnek tekintették. Míg a legtöbb szárazföldi növény gombapartnerekkel él együtt, a tudományos konszenzus szerint a mohák nem alakítottak ki ilyen kapcsolatot. Az új eredmények ezt a képet alapjaiban változtathatják meg.

A Mojave-sivatagban kezdődött a nyomozás

A kutatás vezetője Mojave- és a Sonora-sivatag biológiai talajkérgeit vizsgálta. Ezek a vékony, élő rétegek mohákból, algákból, baktériumokból és gombákból állnak, és kulcsszerepet játszanak a talaj stabilizálásában, a víz megtartásában és a szénmegkötésben.

A kutatók sterilizálták a mohaminták felszínét, majd a növényi szövetek belsejében kerestek gombákat. Meglepő módon olyan arbuszkuláris mikorrhiza gombák DNS-ét találták meg, amelyek a legtöbb szárazföldi növénnyel szimbiózisban élnek, és önállóan nem képesek fennmaradni.

Olyan struktúrákat találtak, amelyeket korábban nem láttak mohákban

A DNS-vizsgálatok után a kutatók mikroszkópos elemzéseket végeztek. A Trichostomopsis australasiae nevű sivatagi mohafaj levélsejtjeiben elágazó gombastruktúrákat figyeltek meg.

Ezek a képződmények feltűnően hasonlítottak azokra az arbuszkulumokra, amelyeket a virágos növények gyökereiben található mikorrhiza gombák alakítanak ki tápanyagcsere céljából. A különbség csupán az, hogy a moháknak nincsenek valódi gyökereik. A gombák ezúttal közvetlenül a levélsejtekben jelentek meg.

A kutatók szerint ilyen sejten belüli elágazó struktúrákat egészséges mohákban korábban még nem dokumentáltak.

Lehet, hogy a szárazságban segítenek túlélni?

A kutatás egy másik érdekes eredménye az volt, hogy a különböző élőhelyekről származó mohák eltérő gombaközösségeket tartalmaztak.

A partvidéki területeken gyűjtött mintákban jóval több mikorrhiza gomba fordult elő, mint a Mojave-sivatag legszárazabb régióiban. A kutatók szerint elképzelhető, hogy bizonyos gombafajok hozzájárulnak a moha vízháztartásának szabályozásához, illetve növelik a szárazságtűrő képességet.

Ez különösen fontos lehet a klímaváltozás korában, amikor a világ száraz területein egyre gyakoribbak a hőhullámok és az aszályok.

Új fejezet az evolúció történetében

A mohák a szárazföldi növények egyik legősibb csoportjába tartoznak. A paleobotanikai kutatások szerint rokonaik már akkor jelen voltak, amikor az első növények elkezdték elhagyni a vízi környezetet.

A tudósok régóta feltételezik, hogy a gombák és növények együttműködése kulcsszerepet játszott ebben az átmenetben. Ha az új eredményeket további kutatások is megerősítik, akkor a mohákat is vissza kell helyezni ebbe az evolúciós történetbe. A kapcsolat akár 470 millió éves eredetre is visszavezethető lehet.