LICHENI, FRA SIMBIOSI MUTUALISTICA E PARASSITISMO


I licheni da 150 anni a questa parte sono fra gli esempi maggiormente citati di SIMBIOSI MUTUALISTICA.

Un'alga unicellulare (verde o azzurra, o entrambe) e un fungo (ascomicete) si uniscono a formare un “super-organismo”, in grado di sfruttare le capacità fotosintetiche del partner autotrofo, l'alga e il supporto strutturale del fungo, che fornisce un ambiente protetto, nel quale l’alga può vivere e colonizzare ambienti inaccessibili autonomamente.

Sulla base di recenti studi questo rapporto di mutuo scambio è stato rivalutato e sembra che più che di una simbiosi mutualistica si tratti di un rapporto di parassitismo: il fungo imprigiona l'alga per utilizzarla come fonte di nutrimento, impedendole di riprodursi sessualmente e senza fornire nessun vantaggio alla controparte autotrofa (David H.S. Richardson, War in the world of lichens: parasitism and symbiosis as exemplified by lichens and lichenicolous fungi, Mycological Research 103 (6): 641-650, June 1999)

La mancanza di riproduzione sessuale nelle specie di alghe che vivono in simbiosi lichenica, più che una costrizione imposta dal mycobionte, potrebbe rappresentare un adattamento,  legato al fatto che tale strategia riproduttiva non risulta necessaria in un ambiente protetto  e costante, come quello fornito dal fungo. Un fenomeno di co-evoluzione che si riscontra anche in altri casi di simbiosi in cui un partner vive all'interno dell'altro (R. Law, D.H. Lewis, Biotic environment and the mainteinance of sex-some evidence from mutualistic, Biological Journal of The Linnean Society symbioses, Volume 20, Issue 3, November 1983, Pages 249–276).


Rapporto a due o a tre?


Toby Spribille dell'Università of Graz in Austria e i suoi colleghi hanno cercato di spiegare il perché due specie di licheni costituite dallo stesso mycobionte e fotobionte (Bryoria tortuosa e Bryoria fremontii), hanno fenotipi diversi,  in relazione alla colorazione e alla concentrazione di una tossina, l'acido vulpinico,

Andando ad analizzare l'RNA messaggero dei due partner è stato scoperto scoperto che nessuno dei due aveva il gene per la produzione della tossina. Allargando la ricerca è emerso che il gene appartiene ad un lievito appartenente al genere Cyphobasidium, che produce la tossina e rende  B. tortuosa tossica e B. fremontii commestibile, in quanto in quest'ultima specie il lievito è presente in minore concentrazione. A livello genetico le due specie di licheni sono identiche, quella che cambia è la maggiore o minore presenza delle cellule di lievito che rendono B. tortuosa gialla e tossica, mentre B.fremontii ha tonalità marroni ed è commestibile..


 

LICHENI

 

I basidiomiceti hanno un metabolismo in grado di produrre un ampio spettro di metaboliti secondari, sostanze tossiche che li difendono dall'attacco di parassiti e predatori: il ruolo di questo terzo coinquilino, il lievito, sarebbe quindi difensivo.

Spribille ha notato inoltre, che le cellule del lievito sono posizionate all'interno dello strato polisaccaridico presente nel cortex (che conferisce al lichene una consistenza gommosa) per cui ipotizza che possano avere anche un ruolo strutturale. Oggetto dello studio sono stati principalmente licheni appartenenti alla Famiglia delle Parmeliaceae, nell'ambito della quale sono state evidenziate strette associazioni fra alcune linee di lieviti e 52 generi di licheni diffusi nei sei continenti.

Spribille  afferma: “Una cosa che rende i licheni diversi dalle altre simbiosi  è che tutte le componenti sono microbi, ma quando sono insieme formano qualcosa di bellissimo che puoi tenere in mano e che è in  grado di replicare sé stesso.  Per me è qualcosa da cui trarre ispirazione” (Spribille T. et. al., Basidiomycete yeasts in the cortex of ascomycete macrolichens, Science 21 Jul 2016: Vol. 353, Issue 6298, pp. 488-492)

Il botanico svizzero Simon Schwendener (1829-1919) è stato il primo a proporre che alcuni organismi non sono individui autonomi, ma la combinazione di specie non correlate che lavorano insieme. Fu lui il primo ad osservare che i licheni sono il risultato della collaborazione fra un fungo e un partner fotosintetico  - un'alga o un cianobatterio.