Porosty antarktyczne - sposoby przetrwania w skrajnie nieprzyjaznym środowisku.

Abstrakt

Porosty, czyli grzyby zlichenizowane, znakomicie znoszą ekstremalne warunki środowiska antarktycznego. Dzięki specjalnym adaptacjom rosną najdalej na południu Ziemi, spotkać je można nawet w odległości 300 km od Bieguna Południowego, gdzie stwierdzono cztery gatunki. W Antarktyce Morskiej podawanych jest ponad 400 gatunków i stanowią one główny składnik tundry, podczas gdy rośliny naczyniowe reprezentowane są zaledwie przez dwa rodzime gatunki. Lichenizacja jest bardzo skutecznym wypełnieniem przez grzyba jego zaopatrzenia w glukozę, gdyż ok. 18% gatunków grzybów podjęło tę strategię przetrwania. Przewaga nad roślinami naczyniowymi przy zasiedlaniu środowisk o skrajnie trudnych warunkach klimatycznych wynika z tego, że porosty potrafią przetrwać skrajną dehydratację oraz ekstremalnie niskie temperatury. Wiele gatunków wytrzymuje oziębienie do temperatury ciekłego azotu, a nawet ekspozycję do przestrzeni kosmicznej. Potrafią pobierać wodę wprost ze śniegu do poziomu wystarczającego do uruchomienia reakcji fotosyntezy. Molekularne mechanizmy przetrwania skrajnie niskiej temperatury oraz drastycznego odwodnienia nie zostały dotąd w pełni poznane i stanowią cel intensywnych badań prowadzonych przez nasz zespół łączący zarówno specjalistów z botaniki, biofizyki jak i fizyki. Wykorzystując metody magnetycznego rezonansu jądrowego (MRJ) oraz kalorymetrii różnicowej udało nam się zaobserwować proces przemiany frakcji wody luźno związanej w plesze porostu do frakcji wody ściśle związanej, niezamarzającej. Lepsze zrozumienie molekularnych mechanizmów odporności organizmu/tkanki na przemarzanie może mieć w przyszłości ważne zastosowania praktyczne, jak choćby dla zwiększenia czasu przechowywania organów przeznaczonych do przeszczepów.