Каменноугольный период завершился примерно 290 миллионов лет назад из-за появления новых видов грибов, способных питаться самыми твердыми компонентами древесины - после этого мертвые деревья "съедались" гнилью, а не превращались в каменный уголь, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Science.
"Мы надеемся, что наше открытие попадет в качестве примера в учебники по биологии и геологии. Когда вы читаете о формировании угля, авторы пособий обычно описывают этот процесс в физических терминах, а в конце раздела просто констатируют, что залежи угля перестали формироваться на рубеже каменноугольного и пермского периодов. Почему? Могло быть множество причин, в том числе и появление белой гнили - грибков, способных разлагать "несъедобный" лигнин", - пояснил руководитель группы ученых Дейвид Гиббетт (David Hibbett) из университета Кларка в городе Уорчестер (США).
Грибное царство
Гиббетт и его коллеги, в том числе и выходец из России Игорь Григорьев из Объединенного геномного института Министерства энергетики США в городе Уолнат-крик, изучали эволюцию грибов, сравнивая геномы 31 вида грибов, в том числе и бурой и белой гнили - основных потребителей древесины погибших растений. К числу представителей белой гнили относятся опята и некоторые другие съедобные грибы.
Биологи выделили и проанализировали те части генома грибов, которые отвечают за производство ферментов, отвечающих за расщепление целлюлозы и лигнина - так называемых грибных пероксидаз и гликозид гидролаз. Первая группа белков расщепляет молекулы лигнина, а вторая - разбивает целлюлозу на простые сахара.
Как и ожидалось, гены, отвечающие за сборку молекул пероксидаз, присутствовали только в геномах белой гнили и ее ближайших родственников, но не в ДНК бурой гнили и других грибков. По расчетам исследователей, геном таких грибов содержал в себе от 5 до 26 копий генов пероксидаз.
Авторы статьи попытались восстановить историю эволюции этих генов, сравнив количество мутаций и изменений в геномах белой гнили. Как объясняют биологи, гены грибков накапливают мутации с постоянной скоростью, благодаря чему можно определить возраст того или иного вида белой гнили и вычислить наиболее древних из существующих на сегодня "пожирателей древесины".
Конец эры угля
Оказалось, что первые грибы с генами пероксидазы появились примерно 290 миллионов лет назад, на рубеже каменноугольного и пермского периодов. Как утверждают ученые, первым носителем данного гена был общий предок всех грибов из класса агарикомицетов - обширной группы грибов, включающей в себя белую и бурую гниль, мухоморы, сыроежки и многие другие шляпочные грибы.
В ходе дальнейшей эволюции часть его потомков, в том числе бурая гниль, потеряли эти гены и стали специализироваться не на лигнине, а на целлюлозе и других видах "мягкой" пищи.
Как считают ученые, появление данного гена привело к серьезным изменениям в облике лесов каменноугольного периода. До этого времени лигнин оставался несъедобной частью древесного ствола и его волокна постоянно накапливались в болотах того времени и превращались в каменный уголь. Когда предки белой гнили приобрели ген пероксидазы, этот процесс прекратился и каменноугольный период подошел к концу.
По словам биологов, пока не совсем ясно, были ли всеядные грибы главной причиной завершения каменноугольного периода или лишь одним из ключевых факторов. Изучение окаменелых останков грибов поможет прояснить это, заключают исследователи.
http://ria.ru/science/20120628/687402205.html
