Vědci přepsali historii osidlování souše na Zemi! Kdo byl tedy první?

Jak říká ve svém videu i Khan Academy, odpověď závisí na definici rostliny a živočicha. Pokud mluvíme o „pravých rostlinách“ s cévními svazky, ty se podle Khan Academy objevily před zhruba 470 miliony let. Pokud bereme v potaz členovce, kteří trávili na souši alespoň část svého života, například na souš nakladli vajíčka, ti se objevili dříve. Ovšem pokud považujeme za rostliny i řasy, ty byly na pevnině ještě dlouho před tím, zhruba před 1,2 mld lety. Ovšem na scénu vstupuje třetí hráč, Houby. Už desítky let se ví, že když se na souši objevily první vyšší rostliny, docházelo k velmi intenzivní interakci mezi řasami – sinicemi a houbami.

Přepisujeme historii osidlování souše

Nový přelomový výzkum, zveřejněný v prestižním žurnálu Nature Ecology & Evolution, odhaluje, že říše Fungi vládla pevnině o stovky milionů let dříve, než se myslelo. Po celá desetiletí bylo datování vzniku hub pro paleontology obrovskou výzvou. Jejich měkká, vláknitá těla se na rozdíl od kostí či dřeva jen zřídka dobře fosilizují. Vědci z Okinawského institutu pro vědu a technologii (OIST) a jejich kolegové proto museli sáhnout po kombinaci genetiky a vzácných fosilních nálezů.

Tyto tiché, nenápadné organismy nebyly ale jen pasivními obyvateli, „rozbíjeli“ kameny a tvořili půdu. Tak připravili podmínky pro život, jaký známe dnes.

Když se z kamene stane půda

Tyto rané houby pravděpodobně existovaly v primitivní symbióze s řasami (podobně jako dnešní lišejníky). Jejich klíčová, ekosystémová role spočívala ve dvou bodech:

1. Biologické zvětrávání: Houby produkují kyseliny, které dokážou rozrušovat holé kameny a uvolňovat z nich minerální látky, které byly uvězněné v hornině.

2. Tvorba živin: Spolu s řasami recyklovaly tyto minerály a organické zbytky a pomalu začaly tvořit tenkou, primitivní vrstvu půdy.

Stovky milionů let houbové aktivity tak vytvořily základní a stabilní podmínky – vlhké a živinami obohacené prostředí – které bylo nezbytné k tomu, aby se na souši mohly nakonec uchytit a prosperovat první cévnaté rostliny. Rostliny tak nepřišly na pustou pevninu, ale na svět, který pro ně byl pečlivě připraven houbami.

Genetické hodiny

Aby vědci překonali nedostatek fosilních důkazů, použili metodu molekulárních hodin, která měří rychlost genetických mutací v DNA. Pro přesnou kalibraci těchto „hodin“ však potřebovali přesné časové „kotvy“.

K tomu použili Horizontální přenos genů (HGT). Namísto běžného dědictví genů z rodiče na potomka (vertikálně) je HGT situace, kdy organismus získá gen od nepříbuzného jedince. Tento způsob přenosu, kdy se DNA přesouvá mezi nepříbuznými buňkami nebo organismy, je klíčový pro evoluci a adaptaci, zejména u bakterií. Umožňuje například rychlé šíření rezistence k antibiotikům.

Tým identifikoval 17 takových genetických přenosů, které poskytly jasné časové vodítko. Jestliže gen přeskočil z linie A do linie B, pak linie A musela být nutně starší.

Analýza ukazuje, že houby se diverzifikovaly a začaly šířit po souši již před 1,4 až 0,9 miliardami let. To je zhruba půl miliardy let předtím, než se objevily první pozemské cévnaté rostliny.

Tato přesná genetická stopa potvrdila, že říše Fungi se rozvíjela v době, kdy na souši panovala jen mikrobiální společenství. Houby tak položily základy, na nichž mohl o mnoho milionů let později vzniknout složitý pozemský život jak ho známe. Nový objev tak zdůrazňuje, že miliardový věk hub byl zřejmě nejdůležitějším a nejdéle trvajícím prologem k evoluční historii pevniny.

O spolupráci řas a hub při osídlování souše píše i Marlin Sheldrake ve své knize Propletený život. Knize, která vám ukáže svět hub opravdu fascinujícím způsobem.

Zdroje:
Časopis Vesmír
Nature ecology & evolucion - A timetree of Fungi dated with fossils and horizontal gene transfers