Różnorodność, specyficzność żywicielska i trendy ewolucyjne grzybów naporostowych w tropikalnych Andach

Wysokogórskie lasy deszczowe Yungas na północno-wschodnich skłonach Andów boliwijskich (Park Narodowy Carrasco)

Grzyby naporostowe są organizmami cudzożywnymi z podkrólestwa Dikarya, tworzącymi obligatoryjne związki z porostami w większości ekosystemów. Specyficzność żywicielska grzybów naporostowych jest bardzo wysoka, co oznacza, że przeważająca większość gatunków pasożytuje wyłącznie na jednym żywicielu. Powszechnie akceptowanym jest fakt, że naporostowy sposób życia jest jednym z szeregu sposobów odżywiania się obserwowanym u grzybów, na równi z saprotrofizmem, komensalizmem, pasożytnictwem czy lichenizacją. Grupa ta jest wciąż bardzo słabo poznana. Obecnie na świecie znanych jest ponad 1800 gatunków grzybów naporostowych, co stanowi mniej niż połowę ich przewidywanej różnorodności biologicznej.

Andy, stanowiące najbogatsze centrum różnorodności biologicznej na świecie, rozciągają się na obszarze 1 542 644 km², od Wenezueli, przez Kolumbię, Ekwador, Peru i Boliwię, do północnego Chile i Argentyny. W ich niższych położeniach ukształtował się cały wachlarz swoistych ekosystemów, takich jak wilgotne lasy podgórskie, górskie i mgliste, natomiast powyżej znajdują się zbiorowiska zaroślowe typy Páramo i otwarta roślinność wysokogórska sięgająca strefy niwalnej. Boliwia, na obszarze której prowadzone są badania, jest usytuowana w centrum tego pasma górskiego i posiada największe zróżnicowanie ekosystemów w całej Ameryce Południowej. Leżące na jej terenie wielkoobszarowe ekosystemy leśne wciąż charakteryzują się znaczną naturalnością, a ich poznanie i ochrona są kluczowe dla zachowania różnorodności biologicznej tropikalnych Andów.

Duże zróżnicowanie taksonomiczne badanej grupy wskazuje na to, że przystosowanie grzybów do naporostowego sposobu życia ewoluowało z wielu odmiennych przodków. Jednakże powiązania filogenetyczne pomiędzy grzybami naporostowymi i porostami, wnioskowane w oparciu o nowoczesne metody molekularne, wciąż pozostają bardzo słabo poznane. Brak świeżych okazów, szczególnie rzadkich gatunków i gatunków występujących w słabo zbadanych obszarach, uniemożliwiał prowadzenie badań molekularnych w tym zakresie. Dlatego projekt gra ważną rolę w wyeliminowaniu tej bariery, ponieważ cenny materiał do badań molekularnych zostanie zebrany w trakcie jego realizacji. Uzyskane dane molekularne posłużą do połączenia stadium aseksualnego i stadium seksualnego licznych gatunków opisywanych w odrębnych rodzajach, jak również do poparcia odrębności taksonomicznej gatunków kryptycznych, rozróżnianych dotychczas głównie na podstawie różnic żywiciela. Prowadzone przez nas badania stwarzają wyjątkową możliwość na odkrycie wielu taksonów nieznanych dotychczas nauce i wyjaśnienie istotnych problemów filogenetycznych i ewolucyjnych.

Głównym celem naszych badań jest poznanie skali różnorodności grzybów naporostowych występujących w tropikalnych Andach boliwijskich, określenie wzorców ich rozmieszczenia i poznanie udziału w zbiorowiskach porostów oraz ich interakcji z żywicielami, jak również określenie pozycji filogenetycznej stwierdzonych jednostek taksonomicznych.

Dr Adam Flakus

Adiunkt w Pracowni Lichenologii Instytutu Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk w Krakowie. Jego zainteresowania badawcze dotyczą w szczególności systematyki, ewolucji biologicznej, biologii molekularnej i różnorodności biologicznej grzybów zlichenizowanych i naporostowych występujących w obszarach tropikalnych i wysokogórskich. Jest autorem 35 prac naukowych indeksowanych w bazie Journal Citation Reports.

W prace nad projektem zaangażowany jest zespół badawczy w składzie: prof. dr hab. Martin Kukwa (Uniwersytet Gdański, Gdańsk), dr Javier Etayo (Instituto E. S. Zizur BHI, Pamplona) i mgr Pamela Rodriguez de Flakus (Senkenberg Institute, Frankfurt am Main).

Data publikacji: 15.04.2015