iPon Cikkek

Átírhatja a zuzmótant egy új felfedezés

Dátum | 2016. 07. 25.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A biológia tankönyvekben másfél évszázada az áll, hogy a zuzmók egy moszat- és egy gombafaj állandósult együttéléséből kialakult, telepes élőlények. Ezt a tételt cáfolta meg nemrégiben egy amerikai kutató, aki igen kalandos úton jutott el élete legnagyobb felfedezéséhez. Toby Spribille egy montanai lakókocsiparkban, egy fundamentalista szekta tagjaként nőtt fel. Az élővilág nagyon hamar érdekelni kezdte, ám mivel egészen felnőtt koráig semmiféle formális oktatásban nem részesült, sokáig úgy tűnt, hogy tudományos álmai sosem fognak megvalósulni. Spribille 19 évesen csatlakozott a helyi vadőrökhöz és néhány év alatt sikerült annyi pénzt félretennie, hogy egyetemre menjen. Mivel anyagi lehetőségei korlátozottak voltak, és nem rendelkezett középiskolai bizonyítványokkal, az amerikai egyetemek szóba se jöhettek, így a fiatalember Európában, német nyelvterületen próbált szerencsét, mivel családi hátterének köszönhetően beszélte a nyelvet. A Göttingeni Egyetem felvételi bizottsága örökre megváltoztatta az életét. Azt mondták, hogy kivételes esetben megtehetik, hogy olyan embereket vegyenek fel, akiknek nincsenek meg a jelentkezéshez szükséges bizonyítványaik, emlékszik vissza Spribille a döntő fordulatra. Az ifjú tudós Göttingenben végezte egyetemi tanulmányait, majd a Grazi Egyetemen doktorált. Az Európában töltött idő alatt pedig szakértője lett azon élőlényeknek, amelyek már Montana erdeiben is felkeltették az érdeklődését, vagyis a zuzmóknak.
Zuzmók egy száraz ágon
A természetben járva lépten-nyomon zuzmókba botlik az ember. A különös telepek egyaránt megjelennek a kidőlt fatörzseken, az élő ágakon és köveken is. Vannak köztük olyanok, amelyek hámló festékfoltokra emlékeztetnek, mások a korallok ágait utánozzák, megint mások pedig bonyolult szerkezetű leveleket vagy apró kelyheket formálnak. Változatos kinézetük mellett ezek az élőlények rendkívül ellenállók is: a Föld legbarátságtalanabb helyein is megélnek, ahol más állatnak vagy növénynek reménye sincs a fennmaradásra. A zuzmók mindig is fontos és gyakorta vitatott helyet foglaltak el az élet fáján. Az 1860-as évekig a szakértők úgy hitték, hogy ezek növények, majd 1868-ban egy svájci botanikus, Simon Schwendener feltárta, hogy valójában kétfajta élőlénytípusból, gombákból és mikroszkopikus moszatokból állnak. A szakértő felfedezését megbotránkozva fogadta a korabeli szakma, hiszen az szembement azzal a népszerű elképzeléssel, amely szerint az élőlények jól körülhatárolt kategóriákba sorolhatók. A felháborodás aztán jelentősen csillapodott, amikor mikroszkópok segítségével sikerült a zuzmókat felépítő kétfajta élőlényét szétválasztani, vagyis kiderült, hogy a fajok közti határok mégsem kerültek áthágásra. Schwendener még úgy gondolta, hogy a gomba élősködik a moszaton, de később mások igazolták, hogy az együttélés mindkét résztvevő számára kifizetődő. A moszatok a napfény segítségével tápanyagokat hoznak létre a gombák számára, míg ezek cserébe ásványi anyagokkal, vízzel és védelemmel látják el az előbbieket. Ez a fajta kölcsönösen előnyös társulás a korban teljesen ismeretlen volt a kutatók számára, így új szót kellett kitalálni elnevezésére. Így született meg két német kutató, Albert Frank és Anton de Bary jóvoltából a szimbiózis fogalma.
Farkas-zuzmó
A zuzmók másfél évszázaddal ezelőtti leírása óta számtalan helyen akadtak szimbiotikus kapcsolatokra a kutatók. Ilyen együttélésben vesznek részt az emberi és más szerveztek működésében kulcsszerepet játszó mikrobák, a korallszirteket energiával ellátó moszatok, és eredetileg szimbiotikus kapcsolatból vált a sejtek szerves részévé az energiatermelő mitokondrium is. Mindezen közösségek első példáját a zuzmók adták a kutatók számára. Ugyanakkor hamar kiderült, hogy a zuzmókkal valami gond van. Schwendener óta ugyanis sokan próbálták laborkörülmények között rekonstruálni az életközösséget, de senki sem járt sikerrel. Hiába próbálták a szakértők partnerségre bírni a gombákat és a moszatokat, azokból nem sikerült egységes struktúrákat létrehozni. Mintha valami hiányzott volna a hozzávalók közül. És mint Spribille kiderítette, pontosan ez volt a helyzet. A szakértő igazolta ugyanis, hogy a legnagyobb, fajokban leggazdagabb zuzmók csoportja nem kettő, hanem három különböző organizmus együttélésének eredménye. A telepek egy második fajta gombát is tartalmaznak, amelyet senki sem vett észre az elmúlt 140 év mikroszkópos vizsgálatai során. A felfedezéshez vezető út 2011-ben vette kezdetét, amikor a frissen doktori címet szerzett Spribille visszatért Montanába. A kutató John McCutcheon szimbiózisokat tanulmányozó szakértő laborjához csatlakozott, és a duó rövidesen új módszerrel, a modern genetika eszközeit kiaknázva kezdte vizsgálni a helyi zuzmókat. A szakértők két nagyon elterjedt típusra koncentráltak, amelyek egyaránt a fák ágairól lógnak le, mintha kócos szakállak lennének. Az egyik zuzmó sárga színű, mivel mérgező vulpinsavat tartalmaz, míg a másikból ez hiányzik, így barna árnyalatú. Az egyértelműen eltérően kinéző élőlényeket egy évszázada külön fajba sorolják. Az utóbbi években azonban több vizsgálat is azt sugallta, hogy valójában bennük ugyanazon gomba társul ugyanazon moszattal. De akkor miért ennyire eltérő kinézetűek?
A kérdés megválaszolása érdekében Spribille megvizsgálta, hogy melyik zuzmóban mely gének fejeződnek ki. Miután ebben sem talált eltérést, rájött, hogy túl szűk területen vizsgálódik. A szakértők korábban úgy hitték, hogy a kérdéses zuzmók tömlősgombát tartalmaznak, így Spribille is csak ezek génjeit kereste. Egy hirtelen ötlettől vezérelve azonban más gombafajok génjeit is bevonta a vizsgálatba, és valami egészen különösre lett figyelmes. A zuzmókban kifejeződő gének egy nagy csoportja ugyanis egy másik gombatörzshöz, a bazídiumos gombákhoz tartozott. Spribille és McCutcheon először azt hitte, hogy a bazídiumos gombák talán a zuzmón élnek, vagy egy véletlen nyomán szennyezték be a vizsgált mintákat. Az is felmerült, hogy egy fertőzésről lehet szó, és a gének egy kórokozó gombához tartoznak. A szakértők azt sem zárták ki, hogy hiba csúszott a vizsgálatba, hiszen a múltban is többször megesett, hogy a genetikai elemző programok tévedtek, és pestis nyomait azonosították a New York-i metrón, kacsacsőrű emlősöket találtak egy virginiai paradicsomföldön, vagy fókákat egy vietnami erdőben. Amikor azonban Spribille eltávolította a bazídiumos gombák génjeit az adatsorból, azokkal együtt vulpinsavnak is nyoma veszett. A kutatók ekkor kezdtek ráébredni, hogy az idegen DNS és vele az új gombafaj valójában a zuzmó szerves része, amely mindkét típusban jelen van, de különösen elterjedt a sárga színű, mérgező telepekben. És mint kiderült, nem csak ezekben a zuzmókban található meg. Karrierje során Spribille nagyjából 45 ezer zuzmómintát gyűjtött össze a világ minden tájáról. Amikor ezeket is elkezdte genetikailag vizsgálni, rövidesen rájött, hogy a bazídiumos gombák a makrozuzmók csaknem mindegyikében azonosíthatók.
Vulpicida canadensis
Ezt követően a kutatók saját szemükkel is látni akarták, amit találtak. Mikroszkópon keresztül nézve a zuzmók úgy néznek ki, mint egy zsemle: a vastag, kemény kérgen belül szivacsos, puha belső állomány található. A moszat a kéregben kap helyet, ahogy az ismerős tömlősgombák is, ez utóbbiak azonban túlnőnek a rétegen, és fonalaik hozzák létre a szivacsos belső részeket. És hogy hol vannak a bazídiumos gombák? Ezek a kéreg legkülső rétegét alkotják, amely körbeveszi a két másik partnert. A bazídiumos gombákat a célzott keresés ellenére is öt évbe telt megtalálni. A kéreg kérdéses rétegét ugyanis egy cukrokból álló hálózat borítja, mintha valaki lemeszelte volna a gombákat. Ahhoz, hogy pillantást vethessen az organizmusokra, Spribille tisztítószerrel oldotta le a cukorréteget róluk. A gombákat még ezt követően sem volt könnyű azonosítani, azok ugyanis pontosan úgy néznek ki, mint a tömlősgombák fonalai átmetszve. Ha az ember nem tudja, hogy egy helyett két gombafajt kellene látnia, semmi oka feltételezni, hogy ez a réteg eltér a többitől. Ez lehet a magyarázat arra, hogy miért nem vette észre senki a harmadik zuzmóalkotó fajt az elmúlt másfél évszázadban. Spribille végül úgy bogozta ki a rejtélyt, hogy különböző színű fluoreszcens molekulákkal címkézte fel az eltérő fajokat, ezt követően pedig már jól látszott, hogyan épül fel a zuzmó.
A szakállzuzmó szerkezete: a bazídiumos gombák zölden, a tömlősgombák kéken a moszatok vörösen ragyognak
„Ez még lenyűgözőbbé teszi a zuzmókat” – mondja Nick Talbot, az Exeteri Egyetem kutatója. A zuzmók létrejöttéhez kétféle gomba és egy moszat szükséges: ha ezek megfelelő kombinációja összetalálkozik egy sziklán vagy egy ágon, együttesen egy összetett, növényszerű organizmust alakítanak ki, folytatja a szakértő. Talbot egyúttal azt is leszögezi, hogy a szimbiotikus kapcsolat létrejöttéhez szükséges folyamatok egyelőre teljesen ismeretlenek a kutatók előtt. Ugyanígy rejtély az is, hogy a bazídiumos gombák milyen szerepet töltenek be a telep életében. A szakértők azt remélik, hogy a harmadik faj azonosítása után sikerülni fog a laborokban is zuzmókat létrehozni, így rövidesen mindkét kérdéscsoportra választ kaphatnak. A Spribille által megvizsgált montanai zuzmókban a bazídiumos gombák és a vulpinsav között szoros összefüggés mutatkozik meg. De azt nem tudni, hogy a gombák termelik-e a savat, vagy csak lehetővé teszik, hogy a másik gombafaj létrehozza a vegyületet. „Fogalmunk sincs mit csinálnak” – mondja McCutcheon. „És felfedezésünk fényben az is világossá vált, hogy a tömlősgombák szerepét sem ismerjük.” Minden eddig ezeknek tulajdonít funkcióról kiderülhet ugyanis, hogy valójában a másik gombafaj tagjai végzik el azt. A zuzmótan legalapvetőbb állításait is felül kell vizsgálni a legújabb fejlemények tükrében, és könnyen lehetséges, hogy át is kell majd írni ezeket, teszi hozzá a kutató.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

7. Pandion
2016.07.25. 13:55
Nagyon érdekes cikk. Még egy ilyen régóta ismert és kutatott élőlénycsoport esetében is érnek minket meglepetések és kb 140 év után újra kell írni a róluk eddig biztosnak hitt állításokat.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. XiX
2016.07.26. 15:49
Ezt a sokféleséget nem fogjuk megismerni mert (addigra) kipusztul.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. crowly
2016.07.27. 03:41
És ilyen esetekben, bár ezt nem hangsúlyozzák ki, lényegében azt is mondhatnánk, hogy az előző kutató által leírt dolgok hülyeségek. Akit eddig nagyra tartottak a témában az kigondolt valamit és tényként írta le.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. ChoSimba crowl...
2016.07.27. 08:44
Pont hogy lényegében nem mondhatjuk, hogy hogy hülyeség, mert pont hogy lényegében volt igaza.
Azt mondta, hogy a zuzmó két élőlény szimbiotikus társulása. Közben kiderült, hogy valójában három. Vagy négy. Vagy öt. Majd 140 év múlva visszatérünk a pontos számokra.
De ettől még tényleg szimbiotikus társulás, nem volt marhaság vagy hazugság amit állított.
Amit kigondolt, azt a tapasztalata alapján írta le tényként, és nem is tévedett. TÉNYleg van benne egy moszat és (legalább) egy gomba.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2016.08.01. 09:53
Mi sem áll távolabb ettől. Ez a tudomány alapvető működése, új felfedezések társulnak a korábbiakhoz kiegészÍtve azokat.
Ez benne a legjobb hogy önmagával szemben is szkeptikus a tudomány, ezért semmit de semmit nem fogad el 100%-osan, mindig mindent újravizsgálnak, más szemszögből, új eszközökkel stb. Einstein, Maxwell stb szintén korábbi ismereteket egyesítettek, új sokkal mélyebb megértését kínálva a vizsgált dolgoknak. Elődeik ettől még nem tévedtek.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2016.08.02. 01:38
semmit nem fogad el tényként, és újra meg újra vizsgálnak mindent.

Végülis, így is meg lehet fogalmazni azt, hogy 140 év után véletlenül akadt egy fanatikus zseni, akit nem hagyott nyugodni, az összes többi moszat-kutató meg ész nélkül átvette, publikálta, felvette érte a pénzt.

Kb mint azt állítani hogy a katkó egyházban az a csodás, hogy egyáltalán nincsenek dogmák, és újra és újra felül van bírálva minden, hiszen kb három pápánként sokkal liberálisabb lesz LOL
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Terror crowl...
2016.08.02. 09:54
Nem mondhatnák, mert amit eddig tudtak a dologról, az nem hülyeség, csak több faj szimbiózisáról van szó, mint amennyit ezidáig felfedeztek.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!