Представники роду міцена (Mycena) — це сапротрофні гриби, які зазвичай живляться органікою, що розкладається. Однак дослідження показує, що вони виявили здатність проникати в живі тканини рослин. Вчені розглядають це як можливий початковий етап еволюції до взаємовигідного симбіозу і припускають, що причиною такого переходу може бути діяльність людини.
Мікологи, фахівці з грибів, традиційно поділяють їх на три основні групи. Перша — сапротрофи, які розкладають рештки мертвих організмів, переважно рослин, і таким чином повертають поживні речовини в екосистему. Друга — паразити, що живуть за рахунок іншого організму (господаря) і завдають йому шкоди. Третя — мутуалісти, які також тісно взаємодіють з іншими видами, але вступають у взаємовигідні відносини, наприклад, як у випадку мікоризи, де гриб обмінюється з рослиною поживними речовинами.
Однак у біології такий чіткий поділ не завжди відображає реальність, адже еволюція — це безперервний процес. Автори статті для Environmental Microbiology надали нові докази цього, вивчивши гриби роду міцена (Mycena sp.). Цей рід широко поширений, налічує сотні видів і досі вважався класичним прикладом сапротрофів. Проте нові дані свідчать, що ці гриби освоюють нову для себе стратегію.
У ході дослідження вчені проаналізували глобальні бази даних екологічного секвенування, що містять інформацію про ДНК грибів, виявлену в коренях різноманітних рослин з усього світу. Серед цих даних вони шукали та ідентифікували фрагменти геному Mycena. Крім того, вони оцінили ізотопний склад плодових тіл гриба з різних місць існування, а саме співвідношення стабільних ізотопів вуглецю ¹³C/¹²C та азоту ¹⁵N/¹⁴N.
Такий аналіз дозволяє визначити джерело живлення гриба. Співвідношення ізотопів працює як природна «мітка»: сапротрофи, що живляться мертвою органікою, мають один ізотопний підпис, а мутуалісти, що отримують вуглець безпосередньо від живої рослини-партнера, — інший. Це дає змогу зрозуміти, звідки гриб отримує ключові елементи для своєї життєдіяльності.
У результаті з'ясувалося, що Mycena, яка традиційно вважається сапротрофним грибом, дуже часто виявляється в тканинах живих коренів. Зокрема, її ДНК було знайдено у зразках від дев'яти з десяти видів рослин, що були предметом детального аналізу. Це стало значним відкриттям, оскільки для строго сапротрофних грибів така тісна асоціація з живими коренями є нетиповою. При цьому гриб не пошкоджує коріння — жодних патологічних змін автори не помітили. Водночас ізотопний склад міцени мав проміжні значення — щось середнє між показниками, характерними для «чистих сапротрофів» і «чистих мутуалістів».
Ізотопний аналіз свідчить, що міцена, ймовірно, почала еволюційний перехід від сапротрофного способу життя до мутуалістичного симбіозу з рослинами. У такій взаємодії гриби, як припускається, постачають рослині необхідний азот, натомість отримуючи від неї сполуки вуглецю. Це відкриття підкреслює умовність поділу грибів на строгі категорії і демонструє, що вони можуть поєднувати різні стратегії або еволюціонувати, переходячи від однієї до іншої.
При цьому екологічний зв'язок між міценами та їхніми рослинами-господарями, ймовірно, перебуває на ранній стадії формування. Складно сказати, якого характеру він набуде в майбутньому. Цілком можливо, що за певних умов ця взаємодія може стати і паразитичною.
Автори дослідження висувають гіпотезу, що причини, через які міцена почала змінювати свій спосіб життя, можуть бути тісно пов'язані з діяльністю людини. Вони припускають, що масштабні зміни у землекористуванні, зокрема поширення монокультур (насаджень, що складаються з рослин одного виду, включно з лісосмугами), могли створити нові екологічні ніші та сприяти переходу цього гриба-сапротрофа з мертвої органіки на живі рослини.
