Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Разные виды грибка . По часовой стрелке сверху слева: Amanita muscaria , базидиомицет; Sarcoscypha coccinea , аскомицет; хлеб, покрытый плесенью ; хитрид; Aspergillus конидиеносец .

Эволюция грибов продолжается уже с тех пор грибы расходились от другой жизни около 1,5 миллиарда лет назад, [1] [2] с в glomaleans ветвления от «высших грибов» в \ 570  миллионов лет назад , согласно анализу ДНК. (Schüssler et al., 2001; Tehler et al., 2000) [2] Грибы, вероятно, колонизировали землю во время кембрия , более 500  миллионов лет назад (Taylor & Osborn, 1996) [2] и, возможно, 635 миллионов лет назад. во время Эдиакарана , [3] [4]но земные окаменелости стали бесспорным и обычным явлением только в девоне , 400  миллионов лет назад . [2]

Ранняя эволюция [ править ]

Данные анализа ДНК показывают, что все грибы произошли от одного общего предка, по крайней мере, 600 миллионов лет назад. Вероятно, эти самые ранние грибы жили в воде и имели жгутики . [5]

Самые ранние окаменелости земных грибов или, по крайней мере, похожие на грибы окаменелости были найдены в Южном Китае примерно 635 миллионов лет назад. Исследователи, которые сообщили об этих окаменелостях, предположили, что эти грибоподобные организмы, возможно, сыграли роль в насыщении кислородом атмосферы Земли после криогенных оледенений. [3]

Примерно 250 миллионов лет назад грибы стали широко распространены во многих областях, судя по летописи окаменелостей, и даже могли быть доминирующими формами жизни на Земле в то время. [5]

Летопись окаменелостей [ править ]

Смотрите также: Палеомикология

Богатое разнообразие грибов известно из кремня нижнего девона Rhynie ; более ранняя запись отсутствует. Поскольку грибы не биоминерализуются , они не сразу попадают в летопись окаменелостей; есть только три утверждения о ранних грибах. Один из ордовикских [6] был отклонен на том основании, что в нем отсутствуют какие-либо явные грибковые признаки, и многие считают, что это заражение; [7] положение «вероятного» протерозойского гриба до сих пор не установлено, [7] и он может представлять гриб стебельной группы . Есть также аргументы в пользу сродства грибов к загадочному микрофоссилию Ornatifilum.. Поскольку грибы образуют сестринскую группу по отношению к животным, эти две линии, должно быть, разошлись до появления первых линий животных, которые известны по окаменелостям еще в эдиакарском языке . [8]

В отличие от растений и животных ранние ископаемые остатки грибов скудны. Факторы, которые, вероятно, способствуют недостаточной представленности видов грибов среди окаменелостей, включают природу плодовых тел грибов , которые являются мягкими, мясистыми и легко разлагаемыми тканями, и микроскопические размеры большинства грибковых структур, которые, следовательно, не всегда очевидны. Окаменелости грибов трудно отличить от окаменелостей других микробов, и их легче всего идентифицировать, если они напоминают существующие грибы. [9] Эти образцы, которые часто извлекаются из перминерализованного растения или животного-хозяина, обычно изучаются путем приготовления тонких срезов, которые можно исследовать с помощьюсветовая микроскопия или просвечивающая электронная микроскопия . [10] Окаменелости сжатия изучаются путем растворения окружающей матрицы кислотой, а затем с помощью световой или сканирующей электронной микроскопии для изучения деталей поверхности. [11]

Самые ранние окаменелости , обладающие особенностями , характерные для даты грибов к палеопротерозойской эре, около 2400  миллионов лет назад ( Ma ); эти многоклеточные бентосные организмы имели нитчатые структуры, способные к анастомозу , в которых рекомбинируются гифальные ветви. [12] Другие недавние исследования (2009 г.) оценивают появление грибных организмов примерно через 760–1060 млн лет на основе сравнений скорости эволюции в близкородственных группах. [13] На протяжении большей части палеозойской эры (542–251 млн лет назад) грибы, по-видимому, были водными и состояли из организмов, похожих на современные хитриды тем, что имели жгутик-несущие жгутики.споры . [14] Филогенетический анализ предполагает, что жгутик был утерян на ранней стадии эволюционной истории грибов, и, следовательно, у большинства видов грибов жгутик отсутствует. [15] Эволюционная адаптация от водного к наземному образу жизни потребовала диверсификации экологических стратегий получения питательных веществ, включая паразитизм , сапробизм и развитие мутуалистических отношений, таких как микориза и лихенизация. [16] Недавние (2009 г.) исследования показывают, что экологическое состояние Ascomycota у предков было сапробизмом и что независимая лихенизациясобытия произошли несколько раз. [17]

В мае 2019 года ученые сообщили об открытии окаменелого гриба под названием Ourasphaira giraldae в канадской Арктике , который, возможно, рос на суше миллиард лет назад, задолго до того, как растения начали жить на суше. [18] [19] [20] Ранее предполагалось, что грибы колонизировали землю во время кембрия (542–488,3 млн лет), также задолго до наземных растений. [2] Окаменелые гифы и споры, извлеченные из ордовика штата Висконсин (460 млн лет назад), напоминают современные гломералы и существовали в то время, когда наземная флора, вероятно, состояла только из несосудистых мохообразных.-подобные растения. [21] Прототакситы , которые, вероятно, были грибами или лишайниками, были бы самым высоким организмом позднего силурия . Окаменелости грибов не стали обычным явлением и не вызывали сомнений до раннего девона (416–359,2 млн лет), когда они были в изобилии в кремнях Rhynie , в основном как Zygomycota и Chytridiomycota . [2] [22] [23] Примерно в это же время, примерно 400 млн лет назад, Ascomycota и Basidiomycota разошлись [24], и все современные классы грибов присутствовали в позднем карбоне ( пенсильванский период , 318,1–299 млн лет).[25]

Окаменелости, похожие на лишайников , были найдены в формации Душантуо на юге Китая, возраст которых составляет 635–551 млн лет. [26] Лишайники были компонентом ранних наземных экосистем, и предполагаемый возраст самых старых ископаемых наземных лишайников составляет 400 млн лет; [27] эта дата соответствует возрасту самого старого известного ископаемого спорокарпия , вида Paleopyrenomycites, обнаруженного в Rhynie Chert. [28] Самая старая окаменелость с микроскопическими чертами, напоминающими современных базидиомицетов, - это Palaeoancistrus , обнаруженный перминерализованным папоротником из Пенсильвании. [29]В летописи окаменелостей редко встречаются гомобазидиомицеты ( таксон, примерно эквивалентный производящим грибы видам агарикомицетов ). Два сохранившихся в янтаре экземпляра свидетельствуют о том, что самые ранние известные грибообразующие грибы (вымерший вид Archaeomarasmius legletti ) появились в середине мелового периода , 90 млн лет назад. [30] [31]

Спустя некоторое время после пермско-триасового вымирания (251,4 млн лет назад) образовался грибной шип (первоначально считавшийся необычайным обилием грибковых спор в отложениях ), что позволяет предположить, что грибы были доминирующей формой жизни в то время, составляя почти 100% всего населения. доступная летопись окаменелостей для этого периода. [32] Однако соотношение спор грибов по сравнению со спорами, образованными видами водорослей, трудно оценить, [33] шип не появлялся во всем мире, [34] [35] и во многих местах он не приходился на пермский период. Граница триаса. [36]

65 миллионов лет назад, сразу после вымирания мелового и третичного периода (KT), которое, как известно, привело к гибели большинства динозавров, резко увеличилось количество грибов, очевидно, что гибель большинства видов растений и животных привела к огромному цветению грибов, подобному " массивная компостная куча ». [37] Отсутствие вымирания KT в эволюции грибов также подтверждается молекулярными данными, потому что филогенетический сравнительный анализ дерева, состоящего из 5284 видов грибов (Agaricomycetes), не показал сигнала о массовом вымирании на границе мелового и третичного периода. [38]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ван, DYC; Kumar, S .; Хеджес, С.Б. (1999). «Оценки времени расхождения для ранней истории типов животных и происхождения растений, животных и грибов» . Труды Королевского общества Лондона B . 266 (1415): 163–171. DOI : 10,1098 / rspb.1999.0617 . PMC  1689654 . PMID  10097391 .
  2. ^ Б с д е е Brundrett MC (2002). «Коэволюция корней и микориз наземных растений» . Новый фитолог . 154 (2): 275–304. DOI : 10,1046 / j.1469-8137.2002.00397.x .
  3. ^ а б Ган, Тиан; Ло, Тайи; Пан, Кэ; Чжоу, Чуаньминь; Чжоу, Гуанхун; Ван, Бин; Ли, банда; Йи, Циру; Czaja, Andrew D .; Сяо, Шухай (2021-01-28). «Загадочные земные окаменелости, похожие на грибы раннего эдиакарского периода» . Nature Communications . 12 (1): 641. DOI : 10.1038 / s41467-021-20975-1 . ISSN 2041-1723 . 
  4. ^ "Палеонтологи находят окаменелости, похожие на земные грибы возрастом 635 миллионов лет | Палеонтология | Sci-News.com" . Последние новости науки | Sci-News.com . Источник 2021-02-03 .
  5. ^ a b «CK12-Foundation» . flexbooks.ck12.org . Проверено 19 мая 2020 .
  6. ^ Redecker, D .; Kodner, R .; Грэм, LE (2000). «Гломалийские грибы ордовика». Наука . 289 (5486): 1920–1. Bibcode : 2000Sci ... 289.1920R . DOI : 10.1126 / science.289.5486.1920 . PMID 10988069 . S2CID 43553633 .  
  7. ^ a b Баттерфилд, штат Нью-Джерси (2005). «Вероятные протерозойские грибы». Палеобиология . 31 (1): 165–182. DOI : 10,1666 / 0094-8373 (2005) 031 <0165: ППФ> 2.0.CO; 2 .
  8. Перейти ↑ Miller, AJ (2004). «Пересмотренная морфология Cloudina с экологическими и филогенетическими последствиями» (PDF) . Проверено 24 апреля 2007 .
  9. ^ Доног МДж, Cracraft J (2004). Сборка древа жизни . Оксфорд (Оксфордшир): Издательство Оксфордского университета. п. 187. ISBN. 978-0-19-517234-8.
  10. ^ Тейлор и Тейлор, стр. 19.
  11. ↑ Тейлор и Тейлор, стр. 7–12.
  12. ^ Бенгтсон, Стефан; Расмуссен, Биргер; Иварссон, Магнус; Мюлинг, Джанет; Броман, Курт; Мароне, Федерика; Стампанони, Марко; Беккер, Андрей (24 апреля 2017 г.). «Грибоподобные окаменелости мицелия в везикулярном базальте возрастом 2,4 миллиарда лет» . Природа, экология и эволюция . 1 (6): 0141. DOI : 10.1038 / s41559-017-0141 . ISSN 2397-334X . PMID 28812648 .  
  13. ^ Lucking R, Huhndorf S, Pfister D, Plata ER, Lumbsch H (2009). «Грибки эволюционировали прямо на ходу» . Mycologia . 101 (6): 810–822. DOI : 10.3852 / 09-016 . PMID 19927746 . 
  14. ^ Джеймс TY; и другие. (2006). «Реконструкция ранней эволюции грибов с использованием филогении с шестью генами». Природа . 443 (7113): 818–22. Bibcode : 2006Natur.443..818J . DOI : 10,1038 / природа05110 . PMID 17051209 . 
  15. ^ Лю YJ, Ходсон MC, Hall BD (2006). «Потеря жгутика произошла только один раз в грибковой линии: филогенетическая структура Kingdom Fungi выведена из генов субъединиц РНК-полимеразы II» . BMC Evolutionary Biology . 6 (1): 74. DOI : 10.1186 / 1471-2148-6-74 . PMC 1599754 . PMID 17010206 .  
  16. ↑ Тейлор и Тейлор, стр. 84–94 и 106–107.
  17. ^ Schoch CL; Sung GH; Лопес-Хиральдес Ф; и другие. (2009). «Древо жизни Ascomycota: филогения в масштабах всего типа проясняет происхождение и эволюцию основных репродуктивных и экологических черт» . Систематическая биология . 58 (2): 224–39. DOI : 10.1093 / sysbio / syp020 . PMID 20525580 . 
  18. ↑ Циммер, Карл (22 мая 2019 г.). «Как жизнь появилась на суше? Грибок возрастом в миллиард лет может содержать ключи - кладезь микроскопических окаменелостей из Арктики указывает на то, что грибы достигли суши задолго до растений» . Нью-Йорк Таймс . Дата обращения 23 мая 2019 .
  19. ^ Лорон, Корентин С .; Франсуа, Камилла; Rainbird, Роберт Х .; Тернер, Элизабет С .; Боренштайн, Стефан; Хаво, Эммануэль Дж. (22 мая 2019 г.). «Ранние грибы протерозойской эры в арктической Канаде». Природа . ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа" . 570 (7760): 232–235. Bibcode : 2019Natur.570..232L . DOI : 10.1038 / s41586-019-1217-0 . ISSN 0028-0836 . PMID 31118507 .  
  20. ^ Timmer, Джон (22 мая 2019). «Окаменелости возрастом в миллиард лет могут быть ранним грибком» . Ars Technica . Дата обращения 23 мая 2019 .
  21. ^ Redecker D, Kodner R, Graham LE .; Коднер; Грэм (2000). «Гломалийские грибы ордовика». Наука . 289 (5486): 1920–21. Bibcode : 2000Sci ... 289.1920R . DOI : 10.1126 / science.289.5486.1920 . PMID 10988069 . S2CID 43553633 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  22. Перейти ↑ Taylor TN, Taylor EL (1996). «Распространение и взаимодействие некоторых палеозойских грибов». Обзор палеоботаники и палинологии . 95 (1–4): 83–94. DOI : 10.1016 / S0034-6667 (96) 00029-2 .
  23. ^ Dotzler N, Walker C, Krings M, Hass H, Kerp H, Taylor TN, Agerer R (2009). «Акаулоспороидные споры гломеромикотана с защитным экраном для прорастания из Rhynie chert возрастом 400 миллионов лет». Микологический прогресс . 8 (1): 9–18. DOI : 10.1007 / s11557-008-0573-1 . ЛВП : 1808/13680 .
  24. ^ Taylor JW, Berbee ML (2006). «Датировка расхождений в грибном древе жизни: обзор и новый анализ» . Mycologia . 98 (6): 838–49. DOI : 10.3852 / mycologia.98.6.838 . PMID 17486961 . 
  25. ^ Blackwell M, Vilgalys R, Джеймс TY, Taylor JW (2009). «Грибы. Eumycota: грибы, мешочные грибы, дрожжи, плесень, ржавчина, головня и т . Д.» . Веб-проект «Древо жизни» . Проверено 25 апреля 2009 .
  26. ^ Юань X, Сяо S, Тейлор TN .; Сяо; Тейлор (2005). «Симбиоз типа лишайников 600 миллионов лет назад». Наука . 308 (5724): 1017–20. Bibcode : 2005Sci ... 308.1017Y . DOI : 10.1126 / science.1111347 . PMID 15890881 . S2CID 27083645 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  27. ↑ Каратыгин И.В., Снигиревская Н.С., Викулин С.В. (2009). «Древнейший наземный лишайник Winfrenatia reticulata : новая находка и новое толкование». Палеонтологический журнал . 43 (1): 107–14. DOI : 10,1134 / S0031030109010110 .
  28. ^ Тэйлор Т.Н., Хаас Н, Кегры Н, Крингс М, Ханлин РТ (2005). «Перитециальные аскомицеты из Rhynie chert возрастом 400 миллионов лет: пример предкового полиморфизма». Mycologia . 97 (1): 269–85. DOI : 10.3852 / mycologia.97.1.269 . hdl : 1808/16786 . PMID 16389979 . 
  29. ^ Деннис RL. (1970). «Мицелий базидиомицета Среднего Пенсильвании с зажимными соединениями». Mycologia . 62 (3): 578–84. DOI : 10.2307 / 3757529 . JSTOR 3757529 . 
  30. ^ Hibbett DS, Grimaldi D, Donoghue MJ; Гримальди; Донохью (1995). «Меловые грибы в янтаре». Природа . 377 (6549): 487. Bibcode : 1995Natur.377..487H . DOI : 10.1038 / 377487a0 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  31. ^ Hibbett DS, Гримальди D, Донохью MJ (1997). «Ископаемые грибы из миоценового и мелового янтаря и эволюция гомобазидиомицетов» . Американский журнал ботаники . 84 (7): 981–91. DOI : 10.2307 / 2446289 . JSTOR 2446289 . S2CID 22011469 .  
  32. ^ Эшет Y, Рампино MR, Visscher H .; Рампино; Visscher (1995). «Грибковые явления и палинологическая запись экологического кризиса и восстановления на границе перми и триаса». Геология . 23 (1): 967–70. Bibcode : 1995Geo .... 23..967E . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1995) 023 <0967: FEAPRO> 2.3.CO; 2 . S2CID 58937537 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  33. ^ Foster CB, Стефенсон MH, Marshall C, Logan GA, Greenwood PF (2002). «Пересмотр Reduviasporonites Wilson 1962: описание, иллюстрации, сравнение и биологическое родство». Палинология . 26 (1): 35–58. DOI : 10.2113 / 0260035 .
  34. Перейти ↑ López-Gómez J, Taylor EL (2005). «Пермско-триасовый переход в Испании: мультидисциплинарный подход». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология . 229 (1–2): 1–2. DOI : 10.1016 / j.palaeo.2005.06.028 .
  35. ^ Looy CV, Twitchett RJ, Dilcher DL, Van Konijnenburg-van Cittert JHA, Visscher H .; Твитчетт; Дилчер; Ван Конейнбург-Ван Киттерт; Visscher (2005). «Жизнь в конечной пермской мертвой зоне» . Труды Национальной академии наук США . 98 (14): 7879–83. Bibcode : 2001PNAS ... 98.7879L . DOI : 10.1073 / pnas.131218098 . PMC 35436 . PMID 11427710 . См. Изображение 2  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  36. ^ Уорд PD, Бота J, Buick R, Де Кок МО, Эрвин DH, Гарнизон GH, Киршвинк JL, Смит R .; Бота; Бьюик; Де Кок; Эрвин; Гарнизон; Киршвинк; Смит (2005). «Резкое и постепенное вымирание среди поздних пермских наземных позвоночных в бассейне Кару, Южная Африка». Наука . 307 (5710): 709–14. Bibcode : 2005Sci ... 307..709W . CiteSeerX 10.1.1.503.2065 . DOI : 10.1126 / science.1107068 . PMID 15661973 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  37. ↑ Грибы и рост млекопитающих.
    Это экологическое бедствие сопровождалось массовым вырубкой лесов, событием, за которым последовало цветение грибов, когда земля превратилась в массивный компост.
  38. ^ Варга, Торда; Крижан, Кристина; Фёльди, Ченге; Дима, Балинт; Санчес-Гарсия, Марисоль; Санчес-Рамирес, Сантьяго; Szöllsi, Gergely J .; Шарканди, János G .; Папп, Виктор (18.03.2019). «Мегафилогения разрешает глобальные закономерности эволюции грибов» . Природа, экология и эволюция . 3 (4): 668–678. DOI : 10.1038 / s41559-019-0834-1 . ISSN 2397-334X . PMC 6443077 . PMID 30886374 .