Hvit Rotte Svamp Slow Coal Formation


Et herdet tverrsnitt av karbonbaserte molekyler er alt som står mellom planter og deres totale ødeleggelse i hendene på en rekke mikrober og sopp. Kalt lignin, gjør forbindelsen redwoods til tårn og woody urter for å motstå rot. Som et resultat er lignin den nest rikeligste biologiske forbindelsen på planeten - og bane av ville være biodrivstoff-beslutningstakere overalt, blokkerer sitt beste arbeid for å lage brensel fra de uspiselige delene av planter. Det er o

Et herdet tverrsnitt av karbonbaserte molekyler er alt som står mellom planter og deres totale ødeleggelse i hendene på en rekke mikrober og sopp. Kalt lignin, gjør forbindelsen redwoods til tårn og woody urter for å motstå rot. Som et resultat er lignin den nest rikeligste biologiske forbindelsen på planeten - og bane av ville være biodrivstoff-beslutningstakere overalt, blokkerer sitt beste arbeid for å lage brensel fra de uspiselige delene av planter. Det er også grunnen til de store kullavsetningene som ble lagt ned for millioner av år siden.

Nå foreslår en ny genomisk analyse hvorfor Jorda signifikant reduserte kullproduksjonsprosessene for rundt 300 millioner år siden - sopp utviklet evnen til å bryte ned lignin. "Disse hvite rotdampene er store nedbrytere av tre og den eneste organismen som oppnår betydelig nedbrytning av lignin, " forklarer mykologen David Hibbett fra Clark University i Massachusetts, som ledet forskningen publisert i Science 29. juni.

Ved å sammenligne 12 nylig sekvenserte genomer av soppssvamp med 19 eksisterende genomer, fastslår forskerne at en forfedret hvitrotssvamp ( Agaricomycetes ) først utviklet evnen til å bryte ned lignin. Forskerne brukte da såkalt "molekylær klokkeanalyse" - en datateknikk basert på hypotesen om at gener akkumulerer mutasjoner i en relativt vanlig takt som trær danner ringer som registrerer veksten. En slik analyse antyder at en forfedret hvitrotssvamp utviklet denne lignin-nedbrytningsevnen for omtrent 290 millioner år siden, en konklusjon støttet ved sammenligning med utseendet i fossilregistreringen av tre andre typer sopp (selv om den første definitive hvite rottefossil ikke vises til omtrent 260 millioner år siden) og den påfølgende utvidelse og forfining av arsenalet av enzymer som brukes. Den 60 millioner år lange Carboniferous perioden - da hovedparten av verdens kullavsetninger ble lagt ned og atmosfæriske CO2-nivåer avslått - endte for rundt 300 millioner år siden.

Den tilfeldige timingen antyder utseendet på denne evnen til å bryte ned lignin bidratt til å bremse den massive begravelsen av organisk karbon via ikke-graderte trebukser og annet trevirke, som de ligninrike fernlike plantene som kalles arborescent lycophytes, som nå er utryddet. Tidligere forklaringer hevdet i stor grad at en slik kulldannelse var et resultat av Carboniferous svampete forhold - etter at ligninrike planter falt inn i disse sumpene, ble de bare begravet i stedet for nedbrutt av sopp eller mikrober og vendt til torv og deretter kull over geologisk tidsramme . "De er ikke hverandre eksklusive, " hibbett notater, selv om flere av de lett oversett fossile fossilene måtte bli funnet for å bestemme sannheten.

Hvor nøyaktig hvitt rot bryter ned lignin er fortsatt ukjent. Svampene frigjør reaktive molekyler og enzymer som tilsynelatende renner plantebeskyttende forbindelse fra hverandre via "brute force", i Hibbetts ord. Når beskyttende lignin er ute av veien, festes de hvite rotsvampene på cellulosen, som omfatter mer fordøyelige plantesukker. Og senere evolusjon har gitt såkalte brune rotsvamper midler til å arbeide rundt lignin uten å angripe det direkte. "De har utviklet seg en måte å komme på cellulose og forlate ligninet bak, " sier Hibbett, noe som resulterer i de smuldre, brune loggene som suger tempererte skoger i dag - potensielt kull i den fjerne fremtid.

Det setter både hvitt råd og brunt råtn godt foran menneskelige kjemikere, som har forsøkt å eliminere lignin og nedbryte cellulose for å lage biodrivstoff fra de ikke-spiselige delene av planter. En bedre forståelse av de involverte enzymene - samt genene som gjør det mulig for soppens cellemaskiner å lage disse enzymer - kan hjelpe menneskelige kjemikere å komme seg opp, sier genetiker Igor Grigoriev fra US Department of Energy Joint Genome Institute, som gjorde mye av sekvensering. Gruppen planlegger å sekvensere enda mer genomer for å lære soppens triks som en del av 1.000 Svampe Genom-prosjektet, selv om det fortsatt representerer mindre enn 0, 1 prosent av estimerte eksisterende svampe arter. Svamp "spiller en stor rolle i utviklingen av terrestriske økosystemer og karbon syklusen, " hibbett notater. "De får ikke nok oppmerksomhet."

I mellomtiden fortsetter den langvarige evolusjonære krigen mellom treaktige planter og sopp. "Vi har fortsatt trær, men vi har ikke arborescent lycophytes. Vi vet ikke om hvite rotsvampe forårsaket utryddelsen, men det er en interessant mulighet, sier Hibbett. "Det er en pågående dragkamp mellom sopp og treaktige planter."

Hva betyr Trumps nye "åpne sinn" på klimatakkordet?Den overraskende opprinnelsen til evolusjonær kompleksitet"Star Wars" Planeter Migrere inn i posisjon rundt StellarUniversets kuleste lab satt til Open Quantum WorldØkofriendly Tolls ?: Congestion Pricing Fremmer Mass TransitEvolusjon og klimavitenskap gjør graden i statlige utdanningsstandarderDen afrikanske grønne revolusjonen (utvidet versjon)99 Prosent Chance 2016 blir det heteste året på posten