ยีสต์ซ่อนตัวอยู่ในหุ้นส่วนของไลเคนมากมาย

การค้นพบเชื้อราท้าทายความคิดในตำราเรียนเรื่องการอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต

การค้นพบยีสต์ที่ไม่รู้จักซึ่งซ่อนตัวอยู่ในไลเคนจากหกทวีปอาจทำให้แนวคิดพื้นฐานของการเป็นหุ้นส่วนของไลเคนสั่นคลอน

เป็นเวลากว่าศตวรรษแล้วที่นักชีววิทยาอธิบายว่าไลเคนเป็นเชื้อราที่เติบโตใกล้ชิดกับจุลินทรีย์บางชนิด (สาหร่ายและ/หรือไซยาโนแบคทีเรีย) ที่เก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์ เชื้อราถือว่ามีความสำคัญมากจนชื่อของมันทำหน้าที่เป็นชื่อของไลเคนทั้งหมด

นักชีววิทยาตระหนักดีว่ามีเชื้อรามากกว่าหนึ่งชนิดสามารถปรากฏขึ้นในระยะใกล้ของไลเคน แต่บทบาทของพวกมันยังไม่ชัดเจน ตอนนี้อาจอยู่ในขอบของการเปลี่ยนแปลง

ไลเคนห้าสิบสองสกุลที่เก็บรวบรวมจากทั่วโลกรวมถึงเชื้อราตัวที่สอง  — เซลล์เดี่ยวที่เรียกว่ายีสต์ จากลำดับที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ ปัจจุบันตั้งชื่อว่า Cyphobasidiales Toby Spribille จากมหาวิทยาลัย Graz ในออสเตรียและเพื่อนร่วมงานรายงานการค้นพบทางออนไลน์ในวันที่ 21 กรกฎาคมในหัวข้อScience

ตัวอย่างแรกที่ค้นพบแสดงให้เห็นว่าเหตุใดยีสต์เหล่านี้จึงอาจกลายเป็นมากกว่าปรสิตหรือเป็นแค่คนโบกรถ ผู้เขียนร่วมการศึกษา John McCutcheon จาก University of Montana ใน Missoula กล่าว เขาและ Spribille เริ่มการวิจัยด้วยความอยากรู้ พวกเขาสงสัยว่าตะไคร่เหลืองที่มีสารพิษและพันกันเป็น เกลียวที่เรียกว่า ไบรโอเรีย ตอร์ตูโอซาสามารถมีเชื้อราชนิดเดียวกันและเป็นคู่ของสาหร่ายชนิดเดียวกันได้อย่างไร และในทางเทคนิคแล้ว จะเป็นสายพันธุ์เดียวกันได้อย่างไร เช่นเดียวกับตะไคร่สีน้ำตาลที่มีพิษน้อยตามประเพณีที่เรียกว่าB. fremontii. นักวิจัยมองว่ายีนใดที่ทำงานอยู่ในไลเคนแต่ละตัว ด้วยความหวังว่าความคลาดเคลื่อนบางอย่างสามารถอธิบายความแตกต่างในรูปแบบได้ สิ่งที่นักวิจัยพบว่าไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับสาหร่ายหรือเชื้อราที่รู้จักกันก่อนหน้านี้ ในทางกลับ กัน กิจกรรมทางพันธุกรรมที่เพียงพอของยีสต์ที่มีปริมาณมากขึ้นในสารพิษB. tortuosaกลับกลายเป็นความแตกต่างที่โดดเด่นที่สุด

หลังจากทำงานมาห้าปี 

ตอนนี้ทีมวิจัยได้ภาพกล้องจุลทรรศน์ของเซลล์ยีสต์ที่ฝังอยู่ในชั้นนอกหรือเยื่อหุ้มสมองของB. tortuosa ผลจากกิจกรรมของยีนบ่งชี้ว่ายีสต์อาจเป็นตัวสร้างความแตกต่างระหว่างรูปแบบต่างๆ หรือแม้แต่การสังเคราะห์กรด vulpinic ที่เป็นพิษ ยีสต์ที่พบไลเคนในระดับที่แพร่หลายนี้อาจอธิบายความลึกลับอื่นๆ เช่น สาเหตุที่นักวิจัยส่วนใหญ่ล้มเหลวในการสร้างความร่วมมือกับไลเคนในห้องปฏิบัติการ

เป็นสมมติฐานที่ชัดเจน แต่นักพฤกษศาสตร์ Robert Lücking แห่งสวนพฤกษศาสตร์และพิพิธภัณฑ์พฤกษศาสตร์ Berlin-Dahlem ให้ความสำคัญกับแนวคิดเรื่องหุ้นส่วนของยีสต์อย่างจริงจัง “นี่จะเป็นเรื่องน่าประหลาดใจอย่างมากสำหรับชุมชนไลเคนโลจีและเชื้อราวิทยา” เขากล่าว

แม้ว่าสปีชีส์โดยรวมจะมีความผันแปรทางพันธุกรรมมากมาย แต่ประชากรในท้องถิ่นแต่ละแห่งก็ปรับตัวได้ดีกับช่วงอุณหภูมิที่แคบเท่านั้น Kelly และเพื่อนร่วมงานของเธอได้ข้อสรุปในปี 2555 ใน การดำเนินการ ของRoyal Society B สำหรับสายพันธุ์ที่จะปรับตัวให้เข้ากับน่านน้ำที่อุ่นขึ้น จะต้องมีการผสมผสานระหว่างประชากร เพื่อให้โคพพอดจากภูมิภาคที่อุ่นกว่าสามารถถ่ายทอดยีนที่ปล่อยให้พวกมันอาศัยอยู่ในน่านน้ำที่อุ่นกว่าไปยังโคพพอดจากที่เย็นกว่า อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ได้เกิดขึ้น เนื่องจากโคพพอดอาศัยอยู่นอกบ้านในสระน้ำของพวกเขาได้ไม่ดีนัก แม้แต่เด็กยังเดินทางไม่ไกล

อย่างไรก็ตาม ตัวอ่อนของเม่นทะเลสีม่วงที่ลอยอยู่ ( Strongylocentrotus  purpuratus ) สามารถเดินทางได้หลายร้อยกิโลเมตร นั่นอาจช่วยให้สัตว์แหลมคมปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอีกแง่มุมหนึ่ง การทำให้เป็นกรดของมหาสมุทรได้ Kelly กล่าว

ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นจากการเพิ่มคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศจะบ่อนทำลายปฏิกิริยาทางเคมีที่เม่นทะเลและสิ่งมีชีวิตในทะเลอื่น ๆ อาศัยในการสร้างโครงกระดูกและโครงสร้างอื่นๆ ด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต ตัวอ่อนของเม่นทะเลมีแนวโน้มที่จะมีขนาดเล็กลงและโตเต็มที่น้อยลงเมื่อ pH ของน้ำต่ำลง (ความเป็นกรดจะแรงกว่า)

แต่บางส่วนของมหาสมุทรมีความเป็นกรดมากกว่าส่วนอื่นๆ และพบเม่นทะเลได้ในน่านน้ำที่มีค่า pH หลากหลาย Kelly และ Jacqueline Padilla-Gamiño ขณะทำงานในห้องทดลองของ Gretchen Hofmann ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารา ได้รวบรวมเม่นทะเลจากสองแห่ง โดยแห่งหนึ่งมีความเป็นกรดสูงกว่าและอีกแห่งหนึ่งต่ำกว่า และเพาะพันธุ์ในห้องปฏิบัติการ พวกเขาพบว่าความสามารถในการอาศัยอยู่ในน้ำที่เป็นกรดของเม่นเป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่สามารถสืบทอดได้ เช่นเดียวกับโคปีพอด พวกมันมีความสามารถทางพันธุกรรมในการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในอนาคต แต่ต่างจากโคพพอด ประชากรเม่นปะปนกัน ดังนั้นยีนที่ทนต่อสภาพกรดจึงสามารถย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ สิ่งนี้จะช่วยให้สายพันธุ์ปรับตัวเข้ากับน้ำที่เป็นกรดได้ในอนาคต Kelly กล่าว

“เรารู้ว่าสปีชีส์กำลังจะวิวัฒนาการ นั่นคือทั้งอุณหภูมิและ pH” เจนนิเฟอร์ ซันเดย์ นักนิเวศวิทยาด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากมหาวิทยาลัยไซมอน เฟรเซอร์ ในเมืองบาร์นาบี รัฐบริติชโคลัมเบีย ซึ่งพบผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันสำหรับเม่นทะเลอีกสายพันธุ์หนึ่งกล่าว “เรารู้ว่ามีความแตกต่างออกไปที่นั่น จะมีการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบทางพันธุกรรมของประชากร และนั่นคือวิวัฒนาการ”

แต่วิวัฒนาการไม่ใช่วิธีเดียวที่เผ่าพันธุ์สามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อเผชิญกับภาวะโลกร้อน บางคนแสดงความยืดหยุ่นโดยธรรมชาติต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมที่บนพื้นผิวอาจดูคล้ายกับการปรับตัวทางพันธุกรรม