Пигменты, отвечающие за окрашивание лишайников от золотисто-желтого до малиново-красного, известны как «антрахиноны», обладают свойствами защиты от УФ-излучения, установила группа ученых.

Исследователь натуральных продуктов RBG Kew доктор Том Прескотт, который стал соавтором исследования, отметил, что «антрахиноны давно признаны весьма токсичными, в том числе для грибков, поэтому всегда было загадкой, как они производят эти соединения, не отравляя себя». Это исследование помогает объяснить это, отметил ученый.

«Эти пигменты, которые они производят, нерастворимы в воде», — отмечается в исследовании — Как только лишайник производит их, они начинают кристаллизоваться и образуют слой поверх лишайника».

Это позволяет лишайнику отражать УФ и видимый синий свет. Ученые говорят, что, хотя до сих пор неясно, какие организмы в лишайниках больше всего выигрывают от этого солнцезащитного эффекта, они предполагают, что защищены как грибы, так и водоросли. Водоросли используют солнечный свет для фотосинтеза и производства сахара для системы лишайников, но слишком много его может быть вредным, поскольку может вызвать повреждение ДНК.

Толстый слой кристаллов может отражать вредное излучение, в то же время пропуская некоторое количество солнечного излучения для фотосинтеза.

Соавтор профессор Тимоти Барраклаф, профессор кафедры биологии Оксфордского университета и приглашенный профессор кафедры наук о жизни в Imperial, говорит, что понимание этих механизмов может помочь пролить свет на то, как эти оранжевые лишайники способны выжить в самых разных местах обитания.

«Эта конкретная группа была особенно успешной и распространилась в сложных средах обитания с высокой ультрафиолетовой нагрузкой», — говорит профессор Барраклаф, указывая на то, что семейство насчитывает более 1000 видов и обитает в таких странах, как Южная Африка, Намибия и Австралия.

Уникальная форма жизни

Профессор Барраклаф указывает на уникальную структуру лишайников, которая затрудняет их изучение: «Это широко распространенные, но немного необычные формы жизни, которые состоят из сотрудничества между грибами и водорослями и, возможно, многими другими партнерами. При наличии всех этих партнеров очень сложно получить информацию о генах».

Метагеномное исследование, в ходе которого группа произвела секвенирование небольших фрагментов ДНК лишайника и сопоставила их с базами данных известных организмов. Проанализировав, какие последовательности ДНК больше всего напоминали последовательности, найденные в грибах и водорослях, исследователи смогли определить, какие последовательности принадлежали каждому партнеру.

Ллевеллин говорит, что на следующем этапе исследования они попытаются изучить другие качества антрахинонов, такие как их потенциальные антимикробные свойства, которые позволяют лишайникам побеждать другие грибы и микробы.