Hiába szépek, egész hegyoldalnyi erdőket irtanak ki

A világ legnagyobb kiterjedésű szárazföldi élőlényei, a tuskógombák mögött a mamutfenyők is elbújhatnak.

Talán legbizarrabb gimnáziumi élményem az volt, amikor felszólított felelni a nyugdíjaskorú biológiatanár, és valami igazán nehéz kérdést szeretett volna feltenni. Azt kérdezte, hogy tudok-e olyan növényt mondani, amelynek a sejtfalában kitin van (a kitin többek között a rovarok szárnyfedőinek keménységét adó anyaga). Azt mondtam, hogy ilyen nincs, de ezzel csalódást okoztam a tanárnak. Leszidott, hogy tőlem nem ezt várta, hiszen ilyen növények a gombák. Hirtelen nem tudtam, mit mondjak, abban a helyzetben nem tűnt célravezetőnek felvilágosítani a tanárt arról, hogy a gombák nem növények. Nem tudom, hogy – biológiát végzett ember létére – azóta értesült-e erről a tényről.

Ebből is látszik, hogy dacára az ember és a gomba között fennálló évezredes táplálkozási kapcsolatnak, alig tudunk valamit ezekről az élőlényekről, amelyek a növények és az állatok mellett a soksejtű élőlények harmadik, elkülönült csoportját adják. Például az is meglepetésként érhet sokakat, hogy a kalapos gomba egyede nem kizárólag az a földből kiálló tönkön ülő kalap, amely jól látható (ez ugyanis csak a termőtest), hanem az egyed tömegének nagy részét a talajt behálózó gombafonalak teszik ki. Így pedig egy-egy gombaegyed sokkal nagyobb lehet, mint azt gondolhatnánk, és rengeteg termőtest tartozhat egyetlen gombához. Amikor azt írtuk, hogy sokkal nagyobb, akkor ezt úgy értjük, hogy nagyon sokkal. A világ legnagyobb kiterjedésű szárazföldi élőlénye is egy gomba, mégpedig történetünk főszereplője, a tuskógomba, amelynek egyetlen egyede az oregoni erdőben tíz négyzetkilométernyi területet hálóz be, olvasható az MTA honlapján. Emögött a bálnák és a mamutfenyők is elbújhatnak.

De a tuskógombák fontossága nem rekordokat döntögető méretükben rejlik, hanem életmódjukban.

– A tuskógombák nagyon veszélyes erdőpusztító gombák, amelyek a mérsékelt égövben több mint ötszázféle fafajt tudnak károsítani. Légi felvételeken látszik, hogy ezek a gombák egész hegyoldalnyi erdőket képesek kiirtani elsősorban Észak-Amerikában, de nálunk, a Keszthelyi-hegységben vagy az Északi-középhegységben is nagy károkat okoznak – mondja Nagy László, az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpontja gombagenomikai és -evolúciós kutatócsoportjának vezetője. A kutató és munkatársai a Soproni Egyetem Sipos György vezette kutatócsoportjával közösen tanulmányt közölt a Nature Ecology & Evolution szaklapban a tuskógombák genetikájáról. – A fő kérdésünk az volt, hogy melyek azok a genetikai struktúrák, amelyek ezen agresszív erdőkárosító képességgel vértezik fel a gombákat.

A tuskógombák termőtestei általában a fák környezetében nőnek ki a talajból, de nem ezek a részek a legveszélyesebbek, hanem a földben terjedő gombafonalak. Ilyenekkel azok a fajok is rendelkeznek, amelyek nem parazitálják a fákat, és nem az élő növények anyagaiból táplálkoznak. A tuskógombák azonban szinte ellenállhatatlan fegyverrel, két-három milliméteres gombafonalkötegekkel, úgynevezett rizomorfokkal rendelkeznek. Ezen indaszerű képződmények (amelyek természetesen nem keverendők össze a hajtásos növények kúszóhajtásaival) a földben több métert is képesek megtenni új gazdanövények után kutatva. E rizomorfok teszik lehetővé a gomba számára, hogy hatalmas kolóniákat alakítson ki, és pontról pontra haladva megfertőzze az erdő fáinak jelentős részét.

– E gombakolóniákat föld alatti hálózatként összeálló „szuperorganizmusként” lehet elképzelni. Kutatásunk egyik fő kérdése a rizomorfok genetikai és evolúciós eredetének feltárása volt, hiszen ez a tudás szükséges ahhoz, hogy megértsük a tuskógomba növényről növényre terjedését – folytatja Nagy László. – A tuskógombák azért különlegesek a gombák között, mert nemcsak a termőtesteik alkotnak komplex (többféle funkcióra differenciált sejteket tartalmazó) soksejtű struktúrákat, hanem a rizomorfjaik is. Más gombáknak általában csak termőtestük és kevéssé összetett szerkezetű gombafonalaik vannak.

A kutatók először szekvenálták meg (térképezték fel) négy tuskógombafaj teljes genomját, ezzel betekintést szereztek a gombák teljes biológiájába. Így genomjukat össze tudták hasonlítani olyan más gombafajok genomjával, amelyek nem tudnak rizomorfokat képezni, vagy nem tudnak fákat megbetegíteni. Eredményül azt kapták, hogy a növényfertőzés szempontjából fontos gének a tuskógombákban sokkal nagyobb számban vannak jelen, mint olyan fajokban, amelyek nem képesek a fák megbetegítésére (22 másik gomba genomját hasonlították össze a tuskógombákéval). E gének között vannak olyanok is, amelyek abban segítik a gombát, hogy az rendkívül „okos” csellel játssza ki a gazdanövény immunrendszerét. Amikor a rizomorfok elérik a növény gyökerét, akkor fizikai kapcsolat alakul ki a gomba és a fa sejtjei között. Ilyenkor, Nagy László szavaival, „hullik a forgács”, tehát mind a növény sejtjeiről, mind a gombafonalak sejtfalában található kitinről nagy mennyiségű törmelék válik le. A növényi védekezőrendszer számára éppen a gombakitinforgácsok jelentik a legbiztosabb jelét a támadásnak, ezeket érzékelve aktiválódik az immunitás. Hogy a gomba megelőzze e vészjelzést, egyes génjei arra specializálódtak, hogy fehérjéik „visszacsapdázzák” a leváló kitindarabokat, ezzel megakadályozva a növényt abban, hogy tudomást szerezzen a fertőzésről.

Ha paraziták kutatásáról van szó, mindig felvetődik, hogy az eredményeket hogyan lehet felhasználni később az élősködők elleni védekezésben. Ez a kérdés már csak azért is fontos, mert a tuskógombák a hagyományos növényvédelmi módszerekkel gyakorlatilag kiirthatatlanok. Hiába pusztítják el a fertőzött erdőt, és forgatják ki a gombákat a talajból, az ott maradó rizomorfok akár évekig eléldegélhetnek a talajban maradt gallyakon, arra várva, hogy újrafertőzhessék az újonnan telepített fákat.

– Jelenleg a Soproni Egyetemmel és a Szegedi Tudományegyetemmel közösen azon dolgozunk, hogy biológiai védekezést lehetővé tevő szervezetek segítségével megoldást találjunk a tuskógombák okozta problémára. Vannak baktériumok és más gombák, amelyek képesek parazitálni magát a tuskógombát, így felhasználhatók az ellene való védekezésben – magyarázza Nagy László. – Mivel a biológiai védekezés vissza is tud ütni (amikor a betelepített idegen faj kibújik az ellenőrzés alól, és nagyobb bajt csinál, mint amekkora az eredeti probléma volt – M. Cs.), ezért figyelünk arra, hogy a később felhasználható szervezet a célfaj – ebben az esetben a gomba – természetes élőhelyéről származzon. Így elkerülhető, hogy egy idegen faj behurcolásával felborítsuk a terület ökológiai egyensúlyát.