Паутина помогает ученым открывать новые виды грибов

Фото из открытых источников

Обычно для отслеживания грибов на рисовом поле используют перекопку почвы, взятие мазков с поверхности растений или продувку воздуха фильтром. Эти методы могут не учитывать то, что распространяется по воздуху, но новое исследование предполагает, что живые грибы в паутине могут предложить простой способ обнаружения и изучения этого незаметного разнообразия.

Группа исследователей в Таиланде решила проверить, что же собрала паутина. В трех провинциях они соскоблили то, что поймала паутина, вырастили это и обнаружили живые грибы, в том числе и те, которым наука еще не дала названия. Результаты исследования опубликованы в Biodiversity Data Journal.

Паучий шелк создан для того, чтобы хватать и удерживать. Его покрытые клеем волокна улавливают пыль, пыльцу и все, что пролетает мимо. Это дешевые, готовые к использованию образцы. В одном исследовании даже удалось извлечь из них ДНК для отслеживания диких животных поблизости.

ДНК подтверждает, что животное прошло через этот участок, но не то, живо ли оно до сих пор. Из всего, что, как известно, ловит паутина, грибам уделялось меньше всего внимания.

Танакрон Инто из Университета Таммасат решил это изменить. Он хотел узнать, какие живые организмы могут содержаться в паутине и можно ли заставить их расти.

Объектом исследования стал паук-кругопряд Cyclosa mulmeinensis, размером с ноготь большого пальца, обитающий в Южной и Юго-Восточной Азии. Самки плетут плоские, круглые паутины размером меньше обеденной тарелки и украшают их необычным способом.

Вдоль одной из нитей паук выкладывает «мусорную дорожку» — комки растительного материала, панцири насекомых, сброшенные шкурки и другие отходы. Такое убранство помогает маскироваться и ловить добычу, а также может обеспечить дрейфующим частицам больше поверхностей, к которым они могут прикрепиться.

Вся эта обнаженная паутина и плотно спрессованный мусор создают грязную, липкую поверхность на открытом воздухе. Споры грибов разносятся почти повсюду — через почву, растения и воздух — что делает такую паутину легким местом для приземления.

Для сбора паутины без ее загрязнения требовалась осторожность. Команда накладывала на каждую паутину стерильные чашки Петри и герметично закрывала их, не прикасаясь к паутине руками, а затем хранила образцы в охлажденном состоянии по пути обратно.

В Национальном центре генной инженерии и биотехнологии исследователи смыли застрявший материал с шелка в солевом растворе и распределили его по чашкам Петри с питательным желе, в которое был добавлен антибиотик для подавления бактерий. Затем они стали ждать.

В течение нескольких дней на чашках Петри начали появляться колонии – пушистые цветные пятна, каждое из которых выросло из чего-то, пойманного паутиной на рисовых полях в трех провинциях Таиланда. Они брали образцы с одной паутины с каждого участка.

На этих чашках Петри было обнаружено 112 живых колоний грибов. Отсортированные по внешнему виду, а затем по ДНК, они были разделены на 23 различных типа в шести широких группах – это плесневые грибы, широко распространенные в почве и воздухе по всему миру.

Результат подсчета не стал настоящей неожиданностью. Примечательно было то, что грибы оказались живыми – росли на чашках Петри, готовые к изучению, а не существовали в виде генетических остатков.

Ранее в ходе исследований в интернете грибы обнаруживались исключительно по ДНК. Их удавалось обнаружить, но вырастить их так и не удавалось.

«Нас особенно удивило, что многие грибы, извлеченные из паутины, оставались жизнеспособными и могли быть культивированы», — сказал Инто.

Живую культуру можно вырастить, дать ей название и провести исследования, чтобы определить её функции. А вот цепочку ДНК это сделать невозможно.

Некоторые колонии отказались сопоставлять что-либо с имеющимися данными. При проверке по мировым справочным базам данных лишь немногие из них оказались на своей собственной ветви генеалогического древа.

Они были близки к известным видам, но не соответствовали ни одному из них.

Большинство этих неизвестных видов были представлены двумя группами. Cladosporium, плесень, настолько распространенная, что встречается в наружном воздухе почти повсюду, была наиболее разнообразной из них, и несколько ее типов никогда не были официально названы. Еще один вид приходился на Talaromyces.

Это вписывается в более широкую картину. Наука описала более 120 000 видов грибов, но это лишь малая часть от того, что, по некоторым оценкам, исчисляется миллионами. Подобное скрытое разнообразие грибов часто остается незамеченным, даже внутри хорошо изученных групп.

Живая культура — это то, с чем могут работать исследователи. Они могут выращивать её, наблюдать за её поведением, тестировать её продукцию и сохранять для дальнейшего изучения. Некоторые из этих видов плесени влияют как на сельскохозяйственные культуры, так и на здоровье человека.

Точное происхождение грибов остается открытым вопросом. На пути распространения спор из воздуха, близлежащих растений и почвы образуется целая сеть, и в исследовании не предпринималась попытка разделить эти источники или определить, какой из них внес какой вклад.

Объем исследования был намеренно небольшим – три сети, по одной на каждый объект, рассматривались как первоначальное подтверждение эффективности метода, а не как полноценный опрос.

Различия между этими сетями — это скорее подсказки, чем выводы, и команда ясно это подчеркивает.

В результате исследования было установлено простое: в паутине находятся живые грибы, которые можно собрать, вырастить и идентифицировать, и некоторые из этих грибов могут представлять собой виды, которые еще никто не каталогизировал.

Это дает биологам возможность отбора проб, которой у них раньше не было. Это недорого, безвредно для паука и доступно для отбора проб каждый раз, когда паутина восстанавливается. Для отслеживания грибков на сельскохозяйственных угодьях это полезный вариант.

Тот же подход теперь можно применять к другим паукам, ландшафтам и временам года, что открывает вопросы, которые ранее было трудно исследовать в этой области.

Скромный интернет может предоставить ученым доступ к живым грибам, а иногда и к тем, которые еще не получили своего названия.