Грибы могут влиять на погоду благодаря генам древних бактерий

Согласно свежим исследованиям, опубликованным в журнале Science Advances, некоторые виды грибов обладают способностью вырабатывать белки, кристаллизирующие воду. Это позволяет им становитья участниками атмосферных процессов и даже вызывать осадки. По мнению ученых, секрет этого удивительного явления может заключаться в генах древних бактерий. 

О том, что клеточные мембраны определенных бактерий содержат белки, которые могут замораживать воду, было известно довольно давно. Этот процесс определен как нуклеация льда. Способность к этому показывают и некоторые грибы, однако как именно протекает данный процесс, доподлинно и детально установлено не было.

Ученым предстояло найти в геномах грибов вещество, имеющее сходство с известными бактериальными белками, образующими лед. Ориентиров во время поисков было всего два: исследователи были осведомлены только о том, что нужное вещество не закрепляется в клетках грибов, а попадает в окружающую среду. Кроме этого, специалисты предполагали примерные размеры искомого белка.

Таким образом в ходе дальнейших исследований ученым удалось обнаружить ген, имеющий поразительное сходство с уже известным бактериальным, который являлся ориентиром. Затем ген из гриба был перемещен в дрожжевую клетку, после чего дрожжи начали делать лед.

После проведенной научной работы эксперты сделали вывод, что, вероятно, в глубокой древности, много миллионов лет назад, гриб-предок стал обладателем уникального гена благодаря соседствованию с бактериями. Такие процессы называются горизонтальным переносом генов. Известно, что данное явление в далеком прошлом происходило гораздо активнее: чем сильнее мы отдалимся от настоящего, тем более распространенным окажется горизонтальный перенос.

Бактерии, способные образовывать лед, нередко вредят растениям, в том числе сельскохозяйственным культурам. Предположительно, ледяные структуры служат для того, чтобы повредить растения, после чего бактерия попадает внутрь. В настоящее время существуют и другие версии. 

Касательно самих грибов ученые высказывают такое предположение: поскольку один из исследованных организмов был обнаружен в лишайнике, то есть в колонии, которая представляет собой гибрид грибов и водорослей, произрастающий на камнях и деревьях, специалисты подумали, что ледопроизводящие белки дают грибам возможность получать воду из воздуха, которая в их случае является весьма дефицитным ресурсом.

Однако пока что исследователи не берутся давать однозначный ответ на вопрос о том, для чего грибы пользуются своей удивительной способностью. Не вполне понятны и преимущества, которые они получили вместе с ней.