Насловна Живи свет Гљиве Еволуција гљива

Еволуција гљива

992
0
Време читања: 5 минута

До сада смо у пар наврата писали о гљивама, о томе шта су гљиве заправо и због чега се издвајају у посебно царство живог света, као и о њиховој употреби и лековитости. Данас ћемо причати више о томе како су ови занимљиви организми уопште настали.

До друге половине 20. века веровало се да гљиве припадају биљкама. Тек тада су многобројне разлике између гљива, биљака и животиња довеле до сврставања гљива у одвојено царство. Генетичке анализе потврђују да ове три групе организама имају потпуно различите гене за развиће, што указује на њихово веома рано еволутивно раздвајање. На основу молекуларних анализа, данас је познато да гљиве воде порекло од једног јединог организма који се одвојио од заједничког претка са животињама пре неких 800–900 милиона година

Неки организми који су се раније убрајали у гљиве, нама из школских дана познатији као „слузаве гљиве“ (Myxomycota и Dictyosteliomycota) и „водене плесни“ (Оomycota), више званично нису класификовани у царство гљива. Слузаве гљиве се сада посматрају као разнолика група несродних једноћелијских еукариота (организама који у својим ћелијама поседују једро) који, за разлику од правих гљива, немају хитински ћелијски зид и могу да преживе као једноћелијски организми, али и да се спајају у вишећелијске структуре у циљу репродукције. 

Праве гљиве могу бити једноћелијски (квасци) и вишећелијски организми који су на себи специфичан начин регулисали развој вишећелијског тела. Појава вишећеличности се генерално сматра за велику прекретницу у еволуцији живог света и претпоставља се да се независно десила чак 10–30 пута у нашој историји, при чему је само пар покушаја довело до појаве данас познатих сложених вишећелијских организама као што су мрке алге, биљке (у које спадају и црвене алге), животиње и гљиве. 

Тренутно прихваћен модел за настанак вишећеличности код гљива, биљака и животиња јесте модел клоналне вишећеличности – нераздвајањем ћерки ћелија након деобе долази до постанка вишећелијског организма. Тако генетички идентичне ћелије остају спојене преко мембранских протеина и формирају примитивне вишећелијске структуре. Међутим, у случају гљива се десило нешто мало другачије. 

Тело вишећелијских гљива чине издужене кончасте структуре назване хифе које могу и не морају садржати преграде познате као септе. Када хифа нема септе, она представља једну ћелију са већим бројем једара. Овакве хифе присутне су код једноставнијих група гљива. Због тога се претпоставља да је код предака гљива вероватно дошло до поделе једара која није праћена и деобом остатка ћелије и да је први корак у настанку вишећелијских гљива био издуживање такве вишеједарне структуре.

Главна одлика гљива која се веома ретко среће у преосталом вишећелијском свету јесте апикални раст (раст врхом). Овакав раст присутан је још код водених плесни, поленових цеви биљака и аксона нервних ћелија животиња. Апикални раст хифа одвија се нагомилавањем компоненти ћелијског зида на врху ћелије. 

Који би уопште био разлог за формирање хифа код гљива?

Претпоставка је да гљиве воде порекло од водених плесни које се, као и саме гљиве, хране осмотским усвајањем („упијањем“) материја које су претходно разложене у спољашњој средини. У неком тренутку код предачке ћелије је формиран хитински ћелијски зид који није био добра комбинација са осмотском исхраном у копненим стаништима. Недостатак доступне хране довео је до потребе за прелажењем већих дистанци, коју је омогућило брзо издуживање ћелија. 

Друга битна одлика хифа је гранање – нове хифе се пружају у различитим правцима и мицелијум гљива (тело изграђено од хифа) се шири у простору. Изгледа да је еволуција хифа била одговор на нове услове живота, у овом случају прелазак на копно који се одвио пре око 600–800 милиона година

Квасци (једноћелијске гљиве) су заправо представници регресивне еволуције код којих је дошло до губитка хифа и секундарне појаве једноћеличности. Ипак, и они су задржали неке гене за развој хифа који се могу активирати у одређеним условима, што научнике наводи на помисао да  способност формирања хифа има велики значај и код једноћелијских гљива.

За разлику од биљака и животиња код којих су нове ћелије остале заједно и код којих је дошло до настанка важних структура за адхезију (повезивање) ћелија, код гљива адхезија сродних ћелија није била од великог значаја, што доказује одсуство гена одговорних за исту. Даља еволуција гљива била је усмерена на формирање септи и комуникацију између одвојених ћелија. Међућелијска адхезија је постала потребна тек касније, за формирање сложених тродимензионалних структура као што су плодоносна тела или микоризе, јер оваква тела садрже ћелије које су потпуно одвојене од спољашње средине, па све неопходне материје морају добити од околних ћелија. Међутим, иако је адхезија између сродних ћелија појава која се у царству гљива јавила доста касније у односу на друге вишећелијске организме, адхезија хифа за површине (нпр: тело домаћина на коме гљива паразитира) се сматра прилично старом одликом ових организама. Претпоставља се да је међућелијска адхезија заправо настала модификацијом механизама иначе одговорних за адхезију гљива за површине, али је потребно још доказа у прилог овој хипотези.

Стога би еволуциони ток развоја вишећеличности код гљива изгледао овако:

  1. издуживање ћелије (формирање хифа)
  2. компартментализација (појава септи у хифи и подела хифа на делове)
  3. комуникација међу удаљеним хифама (сигнални молекули)
  4. диференцијација различитих типова ћелија (вегетативних, репродуктивних и др.)
  5. адхезија хифа за друге хифе.

Сложеније грађене хифе са септама су пронађене на неким од најстаријих биљних фосила, што указује да су преци најкомплекснијих група гљива (раздела Ascomycotina и Basidiomycotina), највероватније настали пре око 300 милиона година. Врсте Basidiomycotina које формирају печурке (најсложенија плодоносна тела) појавиле су се пре око 130–200 милиона година, убрзо након појаве биљака цветница. Развој лепо обојених печурки био је начин да се осигура сигуран пренос спора за размножавање на веће раздаљине – иста стратегија коју су искористиле цветнице како би привукле инсекте и друге животиње.

Научници још увек траже одговоре на многа важна питања о еволуцији гљива, поготово о начинима комуникације, диференцијацији и међусобној адхезији хифа. Свакако је неоспорива њихова специфичност, која заслужује дивљење. На колико различитих начина је само живи свет спреман да превазиђе препреке и опстане!

Извори:
1. Fungi took a unique evolutionary route to multicellularity: Seven key challenges for fungal multicellular life
2. Comparative genomics reveals the origin of fungal hyphae and multicellularity
3. Britannica: Evolution and phylogeny of fungi

ОДГОВОРИ

Молимо упишите коментар!
Молимо овде упишите име