Porost to więcej niż klasyczny duet

Definicja porostu jako symbiozy jednego grzyba workowego i partnera fotosyntetyzującego funkcjonowała od lat siedemdziesiątych XIX wieku. W 2016 roku zespół Toby'ego Spribille opublikował w „Science" wynik, który tę definicję rozszerzył: w korze plechy wielu pospolitych porostów znajdują się dodatkowo swoiste drożdże podstawkowe. Nie jako przygodne zanieczyszczenie, lecz jako stały, powtarzalny składnik.

Punktem wyjścia była zagadka, którą wcześniej odkładano na bok. Dwa porosty z rodzaju Bryoria wyglądają inaczej i różnią się chemicznie, choć mają tego samego grzyba workowego i tę samą glonową algę. Sekwencjonowanie całego materiału pokazało, że różni je obfitość drożdży podstawkowych. Komórki tych drożdży siedzą zanurzone w warstwie korowej — czyli dokładnie tam, gdzie powstaje kształt i powierzchnia plechy.

Skala zjawiska okazała się globalna. Linie drożdży utrzymują ścisłe związki z konkretnymi gatunkami porostów na dużych dystansach geograficznych i zostały znalezione na sześciu kontynentach. Kora plechy, opisywana w podręcznikach jako warstwa zróżnicowanych komórek jednego grzyba workowego, konsekwentnie zawiera dwa niespokrewnione grzyby naraz.

„Trzy" jest przy tym wygodnym skrótem, a nie nową liczbą kanoniczną. Porost gości też bakterie, glony innych linii i kolejne grzyby, więc właściwym wnioskiem nie jest zamiana dwójki na trójkę, tylko rezygnacja z podawania jednej liczby. Praca Spribille'a zmieniła coś innego niż arytmetykę: pokazała, że cecha uznawana za właściwość gatunku grzyba może pochodzić od partnera, którego nikt nie szukał.

Warto zauważyć, dlaczego drożdże ukrywały się przez tak długi czas. Klasyczna mykologia opisywała porost przez hodowlę wyizolowanego grzyba workowego i przez przekrój plechy oglądany pod mikroskopem. Drożdże są w takim przekroju pojedynczymi komórkami wtopionymi w galaretowatą warstwę korową i nie wyglądają jak osobny organizm. Zobaczyć je pozwolił dopiero odczyt całego materiału genetycznego z plechy, bez wcześniejszego zakładania, ilu partnerów należy się spodziewać.

Ten wzorzec powtarza się w mykologii regularnie. Metoda decyduje o tym, co można znaleźć, a granice metody zostają zapisane w podręczniku jako właściwości przyrody. Sekwencjonowanie środowiskowe wielokrotnie już pokazało obecność organizmów, których nikt nie potrafił wyhodować — i za każdym razem trzeba było zapytać, czy definicja nie opisywała po prostu tego, co dawało się wtedy zobaczyć.

Co naprawdę pokazują dane

Badanie nie wykazało, że każdy porost składa się dokładnie z trzech organizmów. Spribille i współautorzy wykryli drożdże podstawkowe z klasy Cystobasidiomycetes w korze wielu makroporostów, obok znanego grzyba workowego i fotobionta. Ich liczebność korelowała w badanych parach z różnicami fenotypu i zawartością kwasu wulpinowego, a hybrydyzacja in situ pokazała komórki drożdży osadzone w korze plechy. To rozszerzyło klasyczny model dwóch partnerów, lecz nie zamieniło go w uniwersalną formułę „jeden plus jeden plus jeden”. Plecha może zawierać więcej niż jednego fotobionta, bakterie i dodatkowe grzyby, a znaczenie każdego partnera różni się między gatunkami. Porost najlepiej opisywać jako trwałą symbiozę z dominującym mykobiontem tworzącym strukturę, wewnątrz szerszego mikrobiomu — nie jako pojedynczy organizm o zawsze stałej liczbie składników.

Kolejny partner, kolejne pytania

W 2019 roku Veera Tuovinen i współautorzy wykryli grzyby Tremella w 95 procentach badanych plech porostów z rodzaju Letharia. Komórki drożdżowe występowały także w plechach bez widocznych owocników tego dodatkowego grzyba. Autorzy pokazali ponadto kontakt jego strzępek z komórkami glonów, podważając automatyczne traktowanie takich mieszkańców wyłącznie jako pasożytów grzybowych. Wynik dotyczył badanej próby Letharia. Nie dowodził stałego składu każdego porostu ani nie rozstrzygał wszystkich funkcji wykrytego partnera.

Dla czytelnika ważne są trzy osobne pytania: czy wykryto organizm, gdzie znajdują się jego komórki i co robią w całym układzie? Nagłówek o nowym mieszkańcu plechy może odpowiadać tylko na część z nich. Dobrze więc odszukać w publikacji metodę i przedmiot badania, zanim zmienimy „wykryto” w „jest niezbędny”. To praktyczny sposób czytania kolejnych odkryć bez tworzenia nowej sztywnej definicji po każdym wyniku.

Co można zobaczyć podczas spaceru

Bez laboratorium przyjrzyj się formie plechy. Porosty skorupiaste przylegają ściśle do podłoża; listkowate mają spłaszczone, często łatkowate części; krzaczkowate tworzą przestrzenne rozgałęzienia, wzniesione lub zwisające. Są to przydatne opisy formy, nie lista gatunków. U niektórych porostów widoczne tarczki to apotecja — struktury, w których grzybowy partner wytwarza zarodniki. Nie myl całej plechy z pojedynczym owocnikiem grzyba kapeluszowego.

Spróbuj opisać jedną plechę widoczną przy ścieżce, bez jej odrywania. Zachowaj kadr pokazujący podłoże oraz zbliżenie powierzchni. Zapisz, które części dało się obejrzeć i czy widoczne były tarczki, rozgałęzienia lub drobne ziarniste struktury. Nie musisz przypisywać każdej z nich nazwy na miejscu; opis i fotografia pozwalają później wrócić do pytania.

Przykład fikcyjny: „Szara, listkowata plecha na korze; brzegi miejscami odstają, spód niewidoczny. Na powierzchni kilka brązowych tarczek. Gatunek nieustalony”. Z takiej notatki można odtworzyć widoczny obiekt. Nie można natomiast policzyć jego mikroskopijnych partnerów — i właśnie ta granica łączy leśną obserwację z pytaniami stawianymi w laboratorium.