Freaky Fungi Glow In The Dark

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In totale, questa notte scopriamo 8 diverse specie di funghi luminescenti, più di quanto sia noto da qualsiasi singolo sito in qualsiasi parte del mondo.

Questo articolo Behind the Scenes è stato fornito a WordsSideKick.com in collaborazione con National Science Foundation.

Nel tardo pomeriggio in un giorno di luna nuova, ci prepariamo: scarponcini da trekking, pantaloni lunghi, camicie a maniche lunghe, cinture con coltelli e unità GPS collegate, cappelli con fari e zaini pieni di acqua, snack e scatole per la raccolta di plastica. La nostra spedizione di nove membri sale su una 4x4 e guida 30 minuti su strade sterrate nella giungla. Arrivando al sentiero vicino al crepuscolo, la nostra guida locale (che noi chiamiamo il GPS umano) ci guida su un'escursione di sei chilometri nel cuore della foresta.

Siamo micologi alla ricerca di funghi bioluminescenti, funghi che emettono luce 24 ore al giorno, ma che si osservano meglio di notte.

Il nostro sito di raccolta è un posto speciale, uno dei pochi resti di habitat della vecchia foresta atlantica nel Brasile meridionale. Di notte questa foresta si riempie dei suoni di migliaia di specie di ronzii e insetti che si insinuano, ragni necrotici striscianti, piccoli mammiferi che corrono, fruscii serpenti velenosi e giaguari mortali e silenziosi. Un posto meraviglioso da vedere anche se non possiamo più vederlo!

Stelle ai nostri piedi

Nocturnal si raccolgono come un branco di nove, ci ritroviamo vicini - ma meno per la paura del giaguaro che preferisce la preda solitaria che per paura di perdersi!

Quando smettiamo di camminare, è così buio che non riesco nemmeno a vedere la mia mano davanti alla mia faccia. Dopo aver usato i nostri fari per dirigerci verso il sito, li spegniamo e inciampiamo nell'oscurità alla ricerca di piccoli punti di luce verde giallastra, quelli che speriamo siano funghi luminescenti.

Presto, guardando in basso appare come se stessimo guardando in alto in un cielo pieno di stelle. Vediamo decine di cose che sembrano lucciole, tranne che non si bloccano e non si muovono. Risultano essere cappucci di fungo molto piccoli appartenenti a una nuova specie che abbiamo chiamato Mycena asterina (piccole stelle).

Più avanti nella foresta incontriamo un muschio coperto Eugenia albero ardente con funghi di Gerronema viridilucens, un'altra nuova specie. E accanto ad esso su un tronco caduto è un luminescente Mycena fera. In totale, questa notte scopriamo 8 diverse specie di funghi luminescenti, più di quanto sia noto da qualsiasi singolo sito in qualsiasi parte del mondo.

Come e perché?

Ci sono circa 85.000 specie nel Regno dei Funghi, di cui circa 9000 sono specie formanti funghi appartenenti ad un lignaggio chiamato Agaricales (Basidiomycota, Agaricomycetidae). Il focus della nostra ricerca finanziata dall'NSF è nel documentare la diversità degli Agaricales nelle foreste tropicali sottostimate e nello studio delle relazioni evolutive tra loro.

Un componente della nostra ricerca è capire di più sui funghi bioluminescenti. È interessante notare che solo 65 specie nell'intero K. Fungi sono note per essere luminescenti. Hanno contribuito alla ricerca anche l'Istituto di chimica Cassius Stevani dell'Università di San Paolo.

Le domande a cui stiamo cercando di rispondere includono: Perché ci sono così pochi funghi luminescenti? Qual è il meccanismo della luminescenza? Quando e quante volte la luminescenza si è evoluta nei funghi? Perché si illuminano?

Ecco cosa sappiamo finora: Tutte le 65 specie luminescenti conosciute sono funghi che formano spore bianche a parete sottile per la dispersione, e tutti sono funghi marciumi bianchi capaci di digerire sia la cellulosa che la lignina nei detriti vegetali. La più grande diversità si verifica nei tropici, anche se alcune specie crescono in habitat temperati. Si illuminano costantemente, emettendo una luce verde giallastra a una lunghezza d'onda di 520-530 nanometri. Non tutte le parti del bagliore dei funghi - in alcune specie è solo il berretto o le branchie che brillano, in altri, solo il gambo. In alcune specie i funghi non brillano affatto, ma i filamenti fini e filiformi (chiamati micelio), da cui si sviluppano i funghi, brillano vivacemente.

Il nostro ospite brasiliano, Cassius Stevani, è il chimico del progetto e insieme stiamo studiando il meccanismo della bioluminescenza. È una reazione mediata da luciferina-luciferasi che emette luce quando sono presenti acqua e ossigeno. È simile ma diverso da quello del funzionamento di batteri luminescenti, dinoflagellati e animali. Attualmente, i composti esatti che fungono da substrato (luciferina) e enzima (luciferasi) sono sconosciuti, ma siamo vicini a caratterizzarli.

Alcune risposte

Nel mio laboratorio, il collega di post-dottorato Brian Perry ha ottenuto sequenze di DNA da un numero di geni di quante delle 65 specie luminescenti possibile per affrontare l'evoluzione della luminescenza nei funghi. Sappiamo che ci sono quattro linee distinte di funghi che brillano. Funghi incandescenti comunemente noti dal Nord America come il Jack-o-Lantern Mushroom (Omphalotus spp.) e il Honey Mushroom (Armillaria spp.) appartengono a due diversi lignaggi.

Il più vario dei quattro lignaggi sono i miceti micenosi (Mycena e alleati) con 46 delle 65 specie conosciute (70 percento). Tutte le otto specie che abbiamo trovato nel singolo sito in Brasile appartengono a questo gruppo. La cosa più eccitante è quando guardiamo le relazioni di tutti i 500 miceti micenosi e vediamo che le 46 specie luminescenti appartengono a 16 diversi lignaggi.

Ciò significa che la capacità di emettere luce si è evoluta 16 volte diverse? Non necessariamente. I nostri dati suggeriscono una singola origine precoce della luminescenza nei funghi con perdite multiple della capacità di emettere luce.

Perché si illuminano? I dati suggeriscono che alcuni bagliori attirano animali notturni per aiutare la dispersione delle spore. Questo è particolarmente adattivo nelle foreste a chiocciola chiusa dove la dispersione del vento è ostacolata. Altri brillano per attirare i predatori di insetti che mangiano i funghi... stringi amicizia con il nemico del tuo nemico! E un po 'di lucentezza per ragioni inspiegabili. Stiamo cercando di scoprire perché.

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Nota dell'editore: Questa ricerca è stata sostenuta dalla National Science Foundation (NSF), l'agenzia federale incaricata di finanziare la ricerca di base e l'istruzione in tutti i campi della scienza e dell'ingegneria. Guarda l'archivio Behind the Scenes.


Supplemento Di Video: Awesome Land Creatures That Can Glow.




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