地衣類は2つだけではなく3つの生物から構成される

地衣類は菌類と他の生物の混合物で、道端の木を覆ったり、古い建物に生えたりと、私たちの周囲にたくさんあります。この古代の生物の組み合わせは、1 世紀以上にわたって共生、つまり 2 つの生物の関係の教科書的な例となっています。これは、菌類によって作られた小さな構造の中に藻類またはシアノバクテリアが生息する複合体です。

しかし、研究室で地衣類を再現する際の問題と、DNA検査の謎が、新たな発見をもたらした。サイエンス誌に発表された新たな研究によると、有名な共生関係の2つは、多くの場合、2つ目の菌類である酵母も混ざった3つ組であることが判明した。

「1800年代から、地衣類を顕微鏡で観察してきた科学者や博物学者の長く由緒ある歴史がある」と、モンタナ大学の博士研究員でこの研究の筆頭著者であるトビー・スプリビル氏はプレスリリースで述べた。

「酵母は常に存在していたのですが、なんとかそれを開けることができました。鳥肌が立ちます。」

国際的な研究チームは、何度も同じものとして出てきた2種類の地衣類を遺伝子検査していたときに、この画期的な発見に遭遇しました。しかし、研究者たちは、それらが物理的に明らかに同じではないことを発見しました。

地衣類の 1 つであるBryoria fremontiiは暗褐色で、もう 1 つのB. tortuosa は黄色で、さらに毒性物質であるヴルピン酸を生成します。

検査で遺伝的に同一なものが次々と見つかったため、研究者たちは検査する菌類の範囲を広げることにした。地衣類のパートナーとして知られている子嚢菌類にとどまる代わりに、研究者たちは菌類の別の門である担子菌類を検査した。そして、ヒットした。

科学者たちは長年、共生パートナーの役割を知っていました。子嚢菌類は隠れ場所を提供し、藻類やシアノバクテリアなどの光合成パートナーは太陽から食物を生産します。

現在では、この第3のパートナーである酵母が、毒性のあるヴルピン酸の生成などを通じて生物を保護しているのではないかと仮説が立てられています。

科学者たちは酵母を発見すると、同じ採集地域、モンタナ州西部の別の標本を検査し、その後、北ヨーロッパの種など、世界中の地衣類の検査を開始した。その結果、6大陸の52の属にも酵母が含まれていることがわかった。

研究者たちは、自分たちの発見に驚きながら、これはさらなる研究が常に必要であることを示しているだけだと考えている。

「この発見は、地球上で最もよく研​​究されてきた共生関係についての長年の仮説を覆すものだ」と、共同執筆者でパデュー大学の植物学および植物病理学の教授であるM・キャサリン・エイム氏はプレスリリースで述べた。

「これらの酵母は、誰も存在を知らなかった系統全体を構成するものですが、あらゆる大陸のさまざまな地衣類の中に、第三の共生パートナーとして存在しています。これは、物事が私たちの目の前に隠れている可能性があること、そして微生物界を研究し続けることがなぜ重要であるかを示す優れた例です。」