Сырные грибы в пещерах помогли ученым проследить эволюцию в реальном времени

Научное открытие, которое помогло проследить эволюцию в действии, произошло случайно в сырной пещере в Вермонте, сообщает Phys. Команда биологов под руководством доцента Бенджамина Вулфа из Университета Тафтса зафиксировала, как плесневые грибы, покрывавшие известный сыр Bayley Hazen Blue, в течение нескольких лет изменили цвет с зеленого на мелово-белый.

Наблюдение началось еще в 2016 году, когда Вулф привез образцы сыра с фермы Jasper Hill. Через несколько лет его аспирант Николас Лоу обнаружил в пещерных хранилищах, что внешний вид грибов существенно отличается от сохранившихся в лаборатории образцов. По словам исследователей, изменение цвета было связано с мутациями в гене alb1, который отвечает за выработку меланина.

В темной среде пещеры грибам больше не было необходимости тратить энергию на пигмент, который в природе защищает их от ультрафиолетового излучения. Таким образом, они лишились зеленой оболочки и стали белыми, что позволило им эффективнее использовать энергию для роста.

Ученые установили, что мутации возникали не единственным путем. У разных грибов зафиксировали как точечные изменения в ДНК, так и большие вставки, вызванные транспозированными элементами, известными как "прыгающие гены". Они нарушали экспрессию alb1, фактически выключая выработку меланина. Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.

По словам Лоу, понимание того, как грибы адаптируются к средам, имеет значение и для сельского хозяйства. Сегодня около 20% урожая теряется еще до сбора из-за грибковой гнили, и еще столько же — после сбора. Лучшее понимание механизмов адаптации грибов может помочь в борьбе с продовольственными потерями.

Исследование также имеет медицинский аспект. Грибы рода Aspergillus, близкие родственники обнаруженных в сырных пещерах, встречаются в почве, пыли и воздухе. В большинстве случаев они безвредны, но некоторые штаммы способны вызывать серьезные инфекции легких. Изучение их адаптации поможет понять, как они закрепляются и развиваются в организме человека.

Кроме научной пользы, открытие имеет и практическое применение. Лаборатория Вулфа вместе с фермой Jasper Hill уже использует новую белую плесень для экспериментов с сыроварением. Ее внесли в свежий сыр бри и выдерживали два месяца. По словам Лоу, результат оказался ореховым на вкус и менее резким, чем традиционные сорта, а дегустационная комиссия оценила его как перспективный продукт.

"Наблюдать за эволюцией грибов в режиме реального времени — это уникальная возможность. Мы видим, что можно создавать новое генетическое разнообразие и использовать его для развития сыроварения", — подытожил Вулф.

Недавно сообщалось, что исследователи из Пенсильванского университета разработали химическое вещество, способное лечить лейкемию, на основе опасного грибка Aspergillus flavus, также известного как "проклятие фараонов". Плесень, которая выделяет токсины и может вызвать аспергиллез легких, также является источником нового класса молекул, которые эффективно уничтожают раковые клетки.