Gombák mint felhőkarcolók

2001-ben egy különleges tudományos fantáziakép és annak magyarázata keltett szenzációt a botanikusok köreiben. Ez egy olyan látkép volt, amely a Föld 408 millió évvel ezelőtti, kora-devon korszakának növényeit mutatta, amelyek közül szinte felhőkarcolóként emelkedett ki néhány fa alakú forma. A képhez fűzött magyarázat szerint azonban ezek korántsem a ma általunk ismert fák ősei voltak, hanem hatalmasra és csúcsos formájúra nőtt gombák. Ez pedig azért jelentett szenzációt, mert a botanikusok eddigi tudása szerint abban a korban – tehát a szilur kor végén és a devon elején – még egyáltalán nem léteztek gombák. Akkoriban mohák, harasztok és korpafüvek uralták a Földet, az állatok után elsőként megjelenő, kifejlett növényekként. Ezek pedig jó, ha egy méter magasságig nőttek, kimagasló fákként semmiképp sem voltak jelen.

Ez volt az a kora-devon kori, fantáziabeli látkép, amely szenzációt keltett a kutatók körében (illusztráció: Jurij Priymak)

Kitartó kutatók, kérdőjelekkel
Az, hogy léteztek szokatlanul nagyra nőtt növények is ebben a korban, már a 19-dik századtól ismert tény volt. A felfedezés ill. a pontos beazonosítás történetét Fitos Attila írta le, a paleotop.blog.hu egyik cikkében, innen ismerhetjük meg részletesen is ennek fontosabb lépéseit.
Elsőként a Kanadai Geológiai Intézet alapítója és első igazgatója, William Edmond Logan vett vizsgálat alá egy különleges leletet, a québec-i Gaspé-öböl környékén végzett térképező és feltáró munkái során, 1843-ban. A megkövült leletnek az volt a különlegessége, hogy hatalmas fatörzsnek nézet ki, amelynek az átmérője akár egy méter is lehetett, a magassága pedig a nyolc métert is meghaladhatta. Logan azonban az akkori vizsgálati lehetőségek birtokában nem fejthette meg a rejtélyt, így csak dokumentálni tudta a létezését. Később viszont egy másik kanadai geológus, John William Dawson szintén meglátta a leletben a különlegességet, és már alaposabb vizsgálatoknak is alávetette, sőt, még további, maga által gyűjtött, hasonló példányokkal is kiegészítette a kövületet. Ő pedig ezek metszeteinek vizsgálatai alapján azt a furcsaságot tapasztalta, hogy a növény bizonyos részein valamilyen gombaszerű létformákra emlékeztetnek a maradványok, de ezek vizsgálatában ő sem tudott továbblépni. Így végül arra a következtetésre jutott, hogy a leletek az akkori adottságok ellenére is egy önálló fafaj tagjai voltak, és a fajt 1859-ben egy tiszafafélékre utaló névre keresztelte el, Prototaxites logani-nak. Az adottságok azért mondtak ellent egy ilyen fafaj létének, mert a tobozos növények első képviselői majd csak a karbon időszak vége felé alakultak ki. Éppen ezért Dawson értelmezése nem is maradhatott sokáig érvényes: 1872-ben William Carruthers, a Londoni Természettudományi Múzeum skót botanikusa egyenesen nevetségesnek minősítette azt, hogy Dawson létezőnek nyilvánított egy nyitvatermő fát a korai devonban, és vele szemben a tengeri algák egy csoportjába sorolta az ősmaradványt. Ennek jegyében pedig a nevét is átírta: Nematophycus-nak, azaz „szálas növénynek nevezte a fosszíliát. Mellette egy ugyancsak brit botanikus, Arthur Harry Church erősítette meg azt a véleményt, miszerint a lelet felépítését csak akkor értelmezzük jól, ha azt feltételezzük, hogy az valamiféle gomba volt. Mindezek azonban érdekes módon annak ellenére sem törték meg a Prototaxites név uralmát, hogy a további kutatások nagyrészt igazolták a gombához sorolás érvényességét. A fosszília nemzetségneve a mai napig a hamis besoroláson alapuló Prototaxites maradt.

Ez a rajz Dawson egy 1888-as tanulmányában mutatja meg a Prototaxites logani metszetét és a kutató elképzelését a növény formájáról. A metszeten azonban jól kivehetőek a gombafonalakra emlékeztető képletek.

Mi jelentette az áttörést?
Azt, hogy Carruthers és Church okkal állt ki a gomba létforma beazonosítása mellett, a 21-dik század elején igazolták a kutatások. Ekkor a kutatók például már a részletes szénizotópos elemzések módszereit is alkalmazhatták, ami jelentősen megkönnyítette a munkájukat. Elsőként egy washingtoni múzeum munkatársa, Francis Hueber látott neki a fosszília alapos vizsgálatának, Dawsonhoz hasonlóan saját gyűjtésű, ausztrál és szaúd-arábiai lelőhelyeken feltárt példányokkal kiegészítve a leletet. Ekkorra a műszerek azt is lehetővé tették, hogy a leletet akár több száz vékony darabra is föl lehessen vágni és meg lehessen csiszolni, károsodás nélkül, és ezeken a metszeteken már jól ki lehetett venni a nagyon apró, csőszerű formákat is, amelyek a mai gombák gombafonalaira emlékeztettek. Az elektronmikroszkóp alá helyezve ezek egyértelműen olyanok voltak, mint a gombafonalak. Emellett a maradványok szénizotópos összetételének vizsgálataiból is az kiderült, hogy ezek a növények egykor nem fotoszintézissel, hanem heterotróf  táplálkozással tartották fenn magukat: az energiájukat az elfogyasztott szerves anyagból nyerték. Ez pedig kizárólag az állatok és a gombák jellemzője. Az így nyert adatokat összevetették olyan, ma élő gombák adataival is, amelyek a szilur végéhez hasonló környezetben élnek, és az eredmények azt igazolták, hogy a növények ókorában is lehetséges volt ez a létforma. A szénizotópok jelentős diverzitást, vagyis sokféleséget, szétágazást mutattak a különböző helyekről és időből származó példányok esetében, vagyis élhetett akkor is olyan, akár hatalmasra megnövő gomba is, amely heterotróf módon táplálkozott. Tehát bizonyíthatónak látszik, hogy a Prototaxites gomba volt.

Ezen a metszeten jól láthatóak a gombán belüli gombafonalak (hyphae) és azok föld alatti hálózata, a micélium (forrás: Katrin Tazelaar, Hogeschool INHolland).

Kijelentheti-e a tudomány, hogy ez száz szálalékig igaz?
Az élőlények múltjára nézve valószínűleg sosem lehet száz százalékos igazságokat kimondani, ezért ebben az esetben is vannak, akik kételkednek az állítás igazságában.
2010-ben pl. Linda E. Graham és kutatótársai azt igyekeztek bizonyítani, hogy a gombafonalakra emlékeztető képleteket a partmenti sekély tenger hullámtörései vagy egyéb természeti erők is létrehozhatták, amelyek szőnyegként tekerhettek föl esetleg májmoha telepeket. Ezek létezése pedig bizonyított a szilur kor végén. A feltételezéseiket ők is igyekeztek újabb, szénizotópos vizsgálatokkal alátámasztani. Egy másik kutatócsoport viszont cáfolta az állításaikat, mondván, hogy az általuk alkalmazott vizsgálatok során módszertani hibákat követtek el,  és emellett elhallgattak bizonyos anatómiai jellemzőket a májmohákat illetően. A végső következtetésük pedig az volt, hogy az ilyen régi élőlényekkel kapcsolatban nem célszerű mindenáron jól beazonosítható mai analógiákat keresni.
Mindezzel együtt az ilyen kutatások mindenképp érdekesek, hiszen ha közvetve is, de fontos tudományos tanulságokhoz vezethetnek, és nemcsak a növények, hanem a velük szoros kapcsolatban álló emberek életével kapcsolatban is. Ha másra nem is, de arra mindenképpen rádöbbenthetnek, hogy a természet olykor meglepő azonosságokat és különbségeket is létrehozhat, és így az a jó kutató, aki nem marad meg egy már bizonyítottnak látszó végeredménynél, hanem mindig el tud képzelni szabálytalan képleteket is, és ezért mindig képes továbblépni a munkájában.

Lévai Júlia

www.mimicsoda.hu