Грибы заселили сушу задолго до растений и животных

Грибы появились более миллиарда лет назад, задолго до растений или животных, и помогли сформировать первые наземные экосистемы. Credit: AI/ScienceDaily.com

Международная группа ученых, изучив эволюционную историю грибов, пришла к выводу, что эти организмы впервые появились от 900 миллионов до 1,4 миллиарда лет назад — значительно раньше, чем предполагалось. Это означает, что грибы процветали на Земле за сотни миллионов лет до появления растений. Результаты исследования, опубликованные в открытом доступе в Nature Ecology & Evolution, стали возможны благодаря передовым аналитическим методам и новым эволюционным моделям, сочетающим несколько методов датирования.

Эволюционный биолог Эдуард Оканья из Университета Оверта де Каталунья заявил: «Как группа, грибы намного старше, чем представлялось ранее. Весьма вероятно, что они уже существовали более миллиарда лет назад, что делает их одной из старейших основных групп эукариотов». Это означает, что грибы (царство, включающее грибы, плесень и одноклеточные организмы, такие как дрожжи) предшествовали как животным (которые, как полагают, возникли около 600 миллионов лет назад), так и многоклеточным наземным растениям (около 500 миллионов лет назад).

В отличие от растений и животных, грибы редко оставляют окаменелости из-за своей мягкой, нитевидной структуры. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи использовали комбинацию трех взаимодополняющих источников: ограниченное количество известных ископаемых грибов, геномные последовательности более сотни видов и данные о горизонтальном переносе генов.

Горизонтальный перенос генов происходит, когда ген перемещается от одного вида к другому. Оканья объяснил: «Когда ген перескакивает от одного организма к другому, это говорит нам о том, что два существовали в одно и то же время. Это позволяет нам устанавливать относительные временные рамки». Сочетая доказательства этих генетических обменов с другими молекулярными методами датирования и высокоскоростными вычислительными моделями, команда создала гораздо более точную и подробную эволюционную временную шкалу для более чем 100 видов грибов.

Полученные данные показывают, что грибы уже присутствовали в наземных средах по крайней мере 800 миллионов лет назад и имели экологические взаимодействия с предками многоклеточных наземных растений. Современные грибы образуют симбиотические партнерства с большинством растений, снабжая их питательными веществами в обмен на углеводы. Эти древние отношения, называемые микоризой, могут восходить к самой ранней жизни на суше.

Традиционный взгляд на раннюю Землю изображает бесплодную планету до появления растений около 500 миллионов лет назад. Это исследование бросает вызов этой идее. Новая证据 свидетельствует о том, что грибы уже были активны в течение сотен миллионов лет, взаимодействуя с ранними формами жизни и преобразуя ландшафт. Разрушая минералы, высвобождая питательные вещества и помогая создавать первые почвы, эти древние грибы сыграли ключевую роль в том, чтобы сделать Землю более гостеприимным местом для будущей жизни.

Команда надеется применить свой подход к другим ветвям сложной жизни, чтобы уточнить наше понимание эволюции в целом. Оканья сказал: «Следующая задача — распространить эти методы на всех эукариот, чтобы разработать гораздо более точные молекулярные часы для всей сложной жизни».