New Phytologist: В пустыне Мохаве нашли неожиданный симбиоз грибов и мха

Мхи всегда считались одиночками в растительном мире. В отличие от подавляющего большинства наземных растений, которые образуют подземные союзы с грибами, обменивая сахара на питательные вещества, мхи, как полагали, обходятся без такой помощи. Новое исследование, опубликованное в журнале New Phytologist, полностью перечёркивает это представление — по крайней мере, для одного пустынного вида.

Учёные из Калифорнийского университета в Риверсайде под руководством Киана Келли собрали образцы пустынного мха в Мохаве и Соноре — местах, где летняя температура регулярно превышает 37 градусов Цельсия. Они сосредоточились на биокорках, тонких живых слоях на поверхности почвы, где мхи сосуществуют с водорослями, бактериями и грибами. После тщательной стерилизации поверхности образцов, чтобы удалить внешние микроорганизмы, исследователи измельчили ткань и провели поиск ДНК грибов внутри.

Результат оказался шокирующим. Внутри клеток мха Trichostomopsis australaceae были обнаружены арбускулярные микоризные грибы (АМФ) — группа, которая, как считалось, не может существовать без живого растения-хозяина. Причём это были не случайные споры, а полноценные разветвлённые грибные структуры, поразительно похожие на те, что АМФ строят внутри корней цветковых растений. Поскольку у мхов корней нет, грибы поселились прямо в листьях, формируя то, что исследователи назвали «арбускулоподобными» образованиями.

Никто ранее не документировал подобное внутриклеточное ветвление в здоровых тканях мха. При этом концентрация грибов была выше в прибрежных образцах и ниже в самых засушливых районах, что позволяет предположить, что определённые виды грибов лучше адаптированы к жаре и засухе. Однако главный вопрос остаётся открытым: действительно ли между мхом и грибами идёт взаимовыгодный обмен питательными веществами, или же это просто колонизация? Для официального признания симбиоза необходимо доказать, что вещества перемещаются в обе стороны.

Если это подтвердится, находка имеет огромное эволюционное значение. Считается, что именно грибы помогли первым наземным растениям выйти из воды на сушу около 470 миллионов лет назад. Мхов, как древнейших из ныне живущих растений, всегда исключали из этой истории — теперь же их возвращают обратно. Кроме того, это открытие может иметь практическое применение: если определённые грибы помогают мхам переживать засуху, их можно использовать для восстановления разрушенных пустынных биокорок. И, учитывая, что из более чем 10 тысяч видов мхов почти никто никогда не проверял на наличие внутренних грибов, впереди нас ждёт ещё множество подобных находок.