Durante casi 150 años, los líquenes han sido los organismos modelo de simbiosis. Ahora los investigadores han descubierto un tercer compañero inesperado incrustado en la corteza de liquen o levadura "piel".
Desde 1867, los científicos han reconocido la asociación fundamental que produce líquenes: un hongo se une con una alga o cianobacteria en una relación que beneficia a ambos individuos. En un estudio dirigido por la Universidad de Montana y en coautoría del micólogo de Purdue M. CatherineAdemás, los investigadores muestran que los líquenes en los seis continentes también contienen levaduras basidiomicetas, hongos unicelulares que probablemente producen químicos que ayudan a los líquenes a protegerse de los depredadores y repeler a los microbios.
El hallazgo podría explicar por qué muchos líquenes genéticamente similares presentan características físicas muy diferentes y por qué los científicos no han podido sintetizar líquenes en el laboratorio, incluso cuando se combinan especies que se asocian con éxito en la naturaleza.
"Este descubrimiento anula nuestras suposiciones de larga data sobre la relación simbiótica mejor estudiada en el planeta", dijo Aime, profesor de patología de botánica y plantas. "Estas levaduras comprenden un linaje completo que nadie sabía que existía, y sin embargo están en unvariedad de líquenes en todos los continentes como tercer socio simbiótico. Este es un excelente ejemplo de cómo las cosas pueden ocultarse justo debajo de nuestros ojos y por qué es crucial que sigamos estudiando el mundo microbiano ".
Basado en su estudio de líquenes, el botánico suizo Simon Schwendener fue el primer científico en proponer que algunos organismos no son individuos autónomos sino combinaciones de especies no relacionadas que trabajan juntas. Observó que los líquenes son el resultado de la colaboración entre un solo hongo y unpareja fotosintética, ya sea una alga o cianobacteria. La alga o cianobacteria produce alimentos al convertir la energía del sol y el dióxido de carbono en azúcares. El hongo, a su vez, forma la estructura principal del liquen y ofrece a su pareja fotosintética protección del medio ambiente.
Esta combinación de fortalezas y habilidades entre reinos ha permitido que los líquenes prosperen en una variedad de superficies y en casi todos los hábitats del planeta, desde el Ártico hasta los desiertos. Vienen en innumerables formas, colores y formas y producen un ricovariedad de metabolitos secundarios.Los líquenes también fueron algunos de los primeros organismos que habitan la tierra, lo que sugiere que un esfuerzo comunitario ayudó a la vida a dar el salto de océano a tierra.
El descubrimiento de que levaduras específicas actúan como terceros socios simbióticos en líquenes comenzó con una investigación de por qué dos especies de líquenes parecían genéticamente idénticas pero tenían atributos distintivos. El liquen Bryoria tortuosa es amarillo y produce una sustancia tóxica conocida como ácido vulpínico mientras B. fremontii - compuesto por el mismo hongo y alga - es de color marrón oscuro y no produce dicho ácido. Un análisis de la expresión génica del compañero fúngico conocido en las dos especies no mostró diferencias.
Pero cuando el equipo amplió la búsqueda de datos para incluir todos los hongos, encontraron indicios de que los genes se expresaban de manera diferente, inesperadamente, por un hongo que parecía pertenecer a Basidiomycota, un filo completamente diferente al conocido compañero de hongos.los datos sugirieron la presencia de un segundo compañero fúngico, una especie de levadura no descrita en una clase poco estudiada de basidiomicetos de evolución temprana.
Toby Spribille, primer autor del estudio e investigador postdoctoral en Montana, dijo que inicialmente se mostró escéptico sobre los resultados.
"Me tomó mucho tiempo convencerme de que no estaba lidiando con una contaminación", dijo.
Pero una vez que los investigadores comenzaron a buscar rastros de levaduras similares en otros líquenes, encontraron linajes relacionados en 52 géneros de líquenes en todo el mundo y evidencia molecular que indica una larga historia evolutiva compartida entre los socios simbióticos.
"Hay una larga y venerable historia de científicos e historiadores naturales que han examinado los líquenes a través de microscopios desde el siglo XIX", dijo Spribille, también investigador postdoctoral en la Universidad de Graz. "Las levaduras siempre estuvieron ahí, y de alguna manera nosotrostengo que abrirlo. Me pone la piel de gallina "
Las altas cantidades de levadura en B. tortuosa permite que el liquen produzca el ácido que ayuda a defenderlo contra la invasión de otros microbios. El trabajo de Aime con levaduras relacionadas apunta a funciones beneficiosas similares en las plantas, pero las levaduras basidiomicetas aún están poco estudiadas, dijo.
"Apenas hemos tocado la punta del iceberg para comprender la importancia y la ubicuidad de los microbios en una variedad de sistemas biológicos", dijo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Purdue . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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