МОСКВА, 28 июн — РИА Новости. Каменноугольный период
завершился примерно 290 миллионов лет назад из-за появления новых видов
грибов, способных питаться самыми твердыми компонентами древесины —
после этого мертвые деревья "съедались" гнилью, а не превращались в каменный
уголь, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Science.
"Мы надеемся, что наше открытие попадет в качестве примера
в учебники по биологии и геологии. Когда вы читаете о формировании угля,
авторы пособий обычно описывают этот процесс в физических терминах, а в конце
раздела просто констатируют, что залежи угля перестали формироваться на рубеже
каменноугольного и пермского периодов. Почему? Могло быть множество причин,
в том числе и появление белой гнили — грибков, способных разлагать
"несъедобный" лигнин", — пояснил руководитель группы ученых Дейвид
Гиббетт (David Hibbett) из университета Кларка в городе Уорчестер (США).
Грибное царство
Гиббетт и его коллеги, в том числе и выходец из России Игорь
Григорьев из Объединенного геномного института Министерства энергетики США
в городе Уолнат-крик, изучали эволюцию грибов, сравнивая геномы 31 вида
грибов, в том числе и бурой и белой гнили — основных потребителей
древесины погибших растений. К числу представителей белой гнили относятся
опята и некоторые другие съедобные грибы.
Биологи выделили и проанализировали те части генома грибов,
которые отвечают за производство ферментов, отвечающих за расщепление
целлюлозы и лигнина — так называемых грибных пероксидаз и гликозид
гидролаз. Первая группа белков расщепляет молекулы лигнина, а вторая —
разбивает целлюлозу на простые сахара.
Как и ожидалось, гены, отвечающие за сборку молекул
пероксидаз, присутствовали только в геномах белой гнили и ее ближайших
родственников, но не в ДНК бурой гнили и других грибков. По расчетам
исследователей, геном таких грибов содержал в себе от 5 до 26 копий генов
пероксидаз.
Авторы статьи попытались восстановить историю эволюции этих
генов, сравнив количество мутаций и изменений в геномах белой гнили. Как
объясняют биологи, гены грибков накапливают мутации с постоянной скоростью,
благодаря чему можно определить возраст того или иного вида белой гнили
и вычислить наиболее древних из существующих на сегодня "пожирателей
древесины".
Конец эры угля
Оказалось, что первые грибы с генами пероксидазы появились
примерно 290 миллионов лет назад, на рубеже каменноугольного и пермского
периодов. Как утверждают ученые, первым носителем данного гена был общий
предок всех грибов из класса агарикомицетов — обширной группы грибов,
включающей в себя белую и бурую гниль, мухоморы, сыроежки и многие другие
шляпочные грибы.
В ходе дальнейшей эволюции часть его потомков, в том числе
бурая гниль, потеряли эти гены и стали специализироваться не на лигнине,
а на целлюлозе и других видах "мягкой" пищи.
Как считают ученые, появление данного гена привело
к серьезным изменениям в облике лесов каменноугольного периода. До этого
времени лигнин оставался несъедобной частью древесного ствола и его волокна
постоянно накапливались в болотах того времени и превращались в каменный
уголь. Когда предки белой гнили приобрели ген пероксидазы, этот процесс
прекратился и каменноугольный период подошел к концу.
По словам биологов, пока не совсем ясно, были ли всеядные
грибы главной причиной завершения каменноугольного периода или лишь одним
из ключевых факторов. Изучение окаменелых останков грибов поможет прояснить
это, заключают исследователи.
|