Ratunek nadchodzi z głębin morza. Z odsieczą nadciągają morskie grzyby

Borowiki, muchomory czy pieczarki to najlepiej znani przedstawiciele królestwa grzybów, ale dobrze wszystkim znani kapelusznicy to tylko niewielki odsetek wszystkich gatunków tych stworzeń. Nauka zna około 150 tys. gatunków grzybów. od mikroskopijnych drożdży po gigantyczne grzybnie obejmujące wiele kilometrów kwadratowych.

Bogactwo tego królestwa pozostaje jednak w dużym stopniu nierozpoznane. Szacunki mówią, że wciąż nie znamy ponad 90 proc. gatunków grzybów. A choć wiemy, że zamieszkują one wszystkie środowiska na Ziemi, dotąd nauka skupiała się na badaniu najłatwiej dostępnych gatunków lądowych. Tymczasem wielka liczba grzybów to prawdziwe... wilki morskie.

O tym, że grzyby doskonale radzą sobie w słonej wodzie i specyficznych warunkach panujących w morzach i oceanach wiemy od przeszło stulecia. Najwcześniejsze opisy morskich grzybów opublikowano w połowie XIX w. Były to głównie gatunki zamieszkujące przybrzeżne płycizny i kolonizujące spływające do mórz drewno. Początkowo uważano jednak, że morskie grzyby stanowią niewielką i mało znaczącą niszę, więc nikomu specjalnie nie spieszyło się do prowadzenia pogłębionych badań.

W 1944 r. paleontolog Elso Barghoorn dowiódł, że wiele znajdowanych w morskiej wodzie grzybów to nie lądowe czy słodkowodne gatunki, które przypadkiem trafiły do oceanu, a gatunki, dla których słona woda jest niezbędna dla życia. W latach 70. XX wieku Jan i Erika Kohlmeyer z Uniwersytetu Karoliny Północnej zidentyfikowali 149 nowych gatunków grzybów morskich. Ale morska mykologia nadal pozostawała nauką marginalną.

To jednak właśnie się zmienia. Przede wszystkim dzięki postępom technologicznym. A nowe odkrycia mogą okazać się czymś znacznie więcej, niż tylko naukową ciekawostką.

Technologie analizy tzw. środowiskowego DNA (eDNA) pozwalają naukowcom szybko znajdować nowe i znane już gatunki w danym obszarze bez konieczności ich mozolnego wyszukiwania. Wystarczy próbka wody i analizator, który wykryje w niej ślady kodu genetycznego, który wszystkie żywe istoty rozpowszechniają poprzez rozsiewanie nasion, gubienie komórek skóry czy innych tkanek czy wydalanie. Tak analiza próbek morskiej wody pozwoliła w ciągu ostatnich 20 lat wykryć ponad 2 tys. nowych gatunków morskich grzybów. Okazało się, że występują one w każdym morskim środowisku: od lodów Arktyki po położone w głębinach kominy hydrotermalne. Najnowsze szacunki mówią, że spośród 6 miliardów ton węgla zawartego w morskiej biomasie, ok. 5 proc. to właśnie grzyby. 

Co więcej, wydaje się, że grzyby mają wyjątkowe predyspozycje do życia w oceanach. Przenosiny z lądu do morza wiążą się zazwyczaj z koniecznością pokonania dwóch zasadniczych problemów związanych z właściwościami nowego środowiska: wysokim ciśnieniem panującym w głębinach (każde 10 metrów głębokości to dodatkowa atmosfera ciśnienia), oraz zasoleniem. Grzyby dobrze radzą sobie z wyzwaniem dzięki zbudowanym z chityny grubym ścianom komórkowym, które chronią je przed zewnętrznym środowiskiem. Są także bardzo wszechstronne i potrafią pozyskiwać energię niemal z każdego źródła.

Co ciekawe, grzyby najprawdopodobniej wyewoluowały pierwotnie właśnie w oceanach, około miliarda lat temu. Dzisiejsze morskie grzyby są jednak w ogromnej części potomkami grzybów lądowych, które miały powracać do morza wielokrotnie -  takich “przejść" miało być od 39 do 47.

Nie jest jednak jasne, czym grzyby morskie się odżywiają, ani jaką dokładnie rolę pełnią w ekosystemach. Grzyby, w przeciwieństwie do roślin, są heterotrofami - nie prowadzą fotosyntezy, odżywiają się więc substancjami znajdowanymi w otoczeniu. Na lądzie często pełnią w środowisku niezwykle istotną rolę “recyklerów" - rozkładają szczątki martwych zwierząt i roślin i sprowadzają je z powrotem w obieg. Możliwe, że dzieje się tak także w oceanie. Jeśli tak, oznaczałoby to, że są niezwykle istotnym elementem obiegu organicznego węgla w oceanie. A to z kolei oznacza, że są istotnym elementem stabilizacji ziemskiego klimatu, bo związany przez nie węgiel nie trafia z powrotem do atmosfery pod postacią gazów cieplarnianych. 

Mogą odegrać niezwykle ważną rolę w naszym życiu. Grzybom zawdzięczamy już niektóre z najważniejszych stosowanych przez ludzkość leków, na przykład penicylinę. Morskie grzyby mogą stanowić źródło zupełnie nowej generacji leków, w tym antybiotyków zwalczających bakterie lekoodporne. Opublikowane w ubiegłym roku badanie naukowców amerykańskich Narodowych Instytutów Zdrowia wykazało, że kilka odkrytych już gatunków morskich grzybów produkuje związki wykazujące silne działanie antybakteryjne. 19 związków produkowanych przez morskie grzyby blokuje obronne mechanizmy stosowane przez bakterie, potencjalnie umożliwiając zwalczanie ich przy pomocy konwencjonalnych antybiotyków.

Mogą stanowić też sposób na zwalczanie zanieczyszczeń pompowanych do oceanu przez ludzkość. Brytyjscy naukowcy z Królewskich Ogrodów Botanicznych w Kew odkryli w ubiegłym roku w słonych bagnach w Chinach 184 gatunki słonolubnych grzybów, które są w stanie zjadać poliester znany jako polikaprolakton (PCL), wykorzystywany w produkcji poliuretanu. Część z identyfikowanych grzybów rozkłada także stanowiące podstawę plastiku polimery pochodzące z przetwarzania ropy naftowej. Co ciekawe, grzyby odkryto także w tzw. Wielkiej Pacyficznej Plamie Śmieci, gdzie potencjalnie mogą także żywić się plastikowymi odpadkami, rozkładając kłopotliwe tworzywa sztuczne.

A skoro jesteśmy przy ropie, naukowcy zaobserwowali już kilka lat temu to, że zakwity grzybów pojawiają się w miejscach, w których dochodzi do jej wycieku. Grzyby, rozkładając składające się na ropę węglowodory, przyspieszają jej rozkład i w naturalny sposób oczyszczają środowisko.

To dopiero początek poważnych badań morskich grzybów. Do odkrycia pozostały zapewne setki tysięcy ich gatunków posiadających wyjątkowe cechy i potencjalnie zbawienne zastosowania. Niepozorne stworzenia z morskich głębin mogą okazać się dla nas znakomitymi sojusznikami.