Вы наверняка видели лишайник, даже если не осознавали этого. Если вы когда-нибудь блуждали по лесу и задавались вопросом, что такое корка на деревьях или камнях, то это лишайники, сочетание водорослей и грибов, живущих вместе, как если бы они были одним организмом. А поскольку они могут расти на голых камнях, ученые подумали, что лишайники были одними из первых организмов, которые пробились на сушу из воды, изменив атмосферу планеты и проложив путь современным растениям. Новое исследование в области геобиологии переворачивает эту историю, углубляясь в ДНК водорослей и грибов, образующих лишайники, и показывая, что лишайники, вероятно, развились на миллионы лет позже растений.
«Когда мы смотрим на современные экосистемы и видим голую поверхность, похожую на скалу, часто лишайники - это первое, что там растет, и в конечном итоге там тоже растут растения», - говорит Мэтью Нельсен. ведущий автор статьи и научный сотрудник Полевого музея. «Люди думали, что, возможно, именно так работала древняя колонизация земли, но мы видим, что эти лишайники на самом деле появились в игре позже, чем растения».
Четыреста восемьдесят пять миллионов лет назад Земля сильно отличалась от того, что мы видим сегодня. На суше практически ничего не жило. Но лишайники могут жить в экстремальных условиях. Они могут расти на голых камнях и разрушать их, помогая создать почву, необходимую для сложных растений с корнями (называемых «сосудистыми растениями»). Ученые считали, что лишайники, должно быть, появились на суше раньше, чем сосудистые растения, и сделали окружающую среду более гостеприимной. Но работа Нельсена и его коллег ставит этот график под сомнение.
Нельсен не собирался подорвать статус лишайника как одного из первых колонизаторов земли. Первоначально он хотел выяснить, как возникли отношения между водорослями и грибами, из которых состоят лишайники. Если бы лишайники могли обновлять свой статус отношений на Facebook, это определенно было бы «это сложно». Они являются продуктом симбиоза, отношений, при которых два вида живут вместе и оба извлекают выгоду. В этом случае водоросли или специализированные сине-зеленые водоросли, называемые цианобактериями, обеспечивают пищу, а грибы обвивают ее, создавая убежище. «Вопрос о том, когда появились лишайники и сколько раз грибы развили способность образовывать симбиотические отношения с водорослями, в прошлом был немного спорным», - говорит Нельсен.
Но чтобы точно определить, когда появились лишайники, ученым необходимо изучить эволюционную историю как грибов, так и водорослей, из которых они состоят. Ранняя летопись окаменелостей лишайников не очень ясна; может быть трудно отличить окаменелости лишайников от других окаменелостей, и все окаменелости, которые ученые точно знают, являются лишайниками, моложе, чем самые старые сложные окаменелости растений. Итак, исследователи использовали доступные окаменелости, чтобы экстраполировать возраст генеалогических деревьев лишайниковых грибов и водорослей. Они сравнили эти генеалогические деревья с возрастом ископаемых растений. Вердикт: лишайники, вероятно, появились намного позже сложных растений.
"Лишайники не так стары, как мы думали. Это более молодой, новый вид симбиоза, и они не существовали вечно, покрывая землю задолго до того, как растения и животные бегали по ней", говорит Нельсен.
Раскопки возраста лишайников проясняют, что то, как современные лишайники появляются на скалах раньше растений, не означает, что лишайники эволюционировали раньше растений. «Он дает представление о том, что происходило на Земле в давние времена и когда начали появляться некоторые из этих групп», - говорит Нельсен. А поскольку лишайники, растущие на почве, могут сделать почву более влажной, удерживать почву на месте и влиять на тип питательных веществ, присутствующих в почве, изучение того, когда появились лишайники, поможет нам получить более четкую картину мира, в котором развивались сложные растения.
Поняв, какой была Земля сотни миллионов лет назад, мы сможем изучить, как она изменилась, и лучше понять текущее состояние нашей планеты. Для исследователей это похоже на чувство, которое вы можете испытать, изучая историю своей семьи из набора ДНК предков.
«Это меняет наше понимание ранней эволюции сложных экосистем на Земле», - говорит Нельсен.