Da decompositore a colonizzatore opportunista: verso un “salto evolutivo” dei funghi del genere Mycena?

Mycena funghi

I funghi del genere Mycena si nutrono di materia organica in decomposizione, ma secondo una nuova ricerca sarebbero in grado di colonizzare anche piante in salute

Secondo una ricerca dell’università di Oslo, i funghi del genere Mycena possono colonizzare le radici di alberi in salute e non in decomposizione. È la prima volta che una simile interazione ecologica viene documentata. La ricerca è stata pubblicata su Enviromental Microbiology.

Funghi esclusivamente decompositori?

Il gruppo di ricerca guidato da Christoffer Bugge Harder, dell’Università di Oslo, ha documentato e verificato sperimentalmente la colonizzazione in vivo di radici di differenti piante da parte di funghi del genere Mycena.

Si tratta di un genere molto vasto e diffuso che include oltre 500 specie di funghi diffusi in differenti habitat e latitudini, finora considerati saprotrofi stretti: cioè funghi decompositori che tendono a nutrirsi di materia vegetale in decomposizione o a colonizzare le radici delle piante di alberi morenti. È la prima volta che viene documentato in letteratura un simile cambiamento, che apre le porte a un rapporto più complesso tra questi funghi e le radici vegetali.

Gli autori però fanno notare come il dibattito tra i micologi tenda ormai a mettere in dubbio una rigida divisione delle oltre 700 mila specie note di funghi in singole ed esclusive categorie trofiche. Alcuni studi recenti inoltre hanno mostrato come i funghi del genere Mycena siano in grado di colonizzare radici di alberi che non mostrano apparente decomposizione, sebbene la natura di tale interazione sia ancora ignota e questi studi siano tutti in vitro.

Per questa ragione, il gruppo di ricerca di Harder si è proposto di analizzare la versatilità ecologica di questo genere di funghi analizzando la presenza di specie del genere Mycena nelle radici di 10 piante differenti dall’Artico alle regioni temperate rilevando la presenza di sequenze spaziatrici (ITS1 e ITS2) che codificano per l’Rna ribosomiale.

Successivamente, il gruppo ha cercato di investigare l’eventuale natura di queste interazioni raccogliendo oltre 253 campioni da 5 punti di raccolta differenti e analizzando l’abbondanza naturale degli isotopi C13 e N15, per comprendere se questo salto dalla colonizzazione di piante senescenti a piante in salute è correlata a un cambiamento nel trasferimento dei nutrienti.

Sono gli autori stessi a schematizzare le domande a cui vorrebbero rispondere:

  1. Le specie del genere Mycena sono associate in quantità significative a radici di piante in buona salute?
  2. Lo scambio di nutrienti, identificato nel rapporto tra gli isotopi di carbonio e azoto, supporta l’idea che questi funghi costruiscano rapporti mutualistici con le piante?
  3. Vi sono indizi di una preferenza specie-specifica da parte delle specie del genere Mycena?
  4. La colonizzazione è più frequente su piante vive in habitat freddi, come quelli artici e alpini, capaci di preservare la vitalità dei funghi?

Una cooperazione mutualistica?

I risultati ottenuti mostrano una interazione piuttosto lineare tra funghi e piante: in 9 piante su 10 si osserva una colonizzazione da parte delle specie del genere Mycena, con la sola eccezione del pino silvestre.

Differente è invece il quadro della possibile relazione tra infezione e latitudine. Ad esempio, le infezioni delle radici delle piante di uva ursina sembrano decrescere all’aumentare dell’altitudine. Ma in piante come la Bistorta vivipara non si registrano differenze nei livelli di infezione in base alla latitudine e alla temperatura media di raccolta. Complessivamente, gli autori fanno notare l’assenza di un andamento latitudinale o di una potenziale dipendenza delle infezioni dalla temperatura. Non hanno notato alcuna predilezione per gli ambienti freddi su quelli temperati.

Gli autori non hanno poi notato una apparente specializzazione filogenetica nelle infezioni. I funghi del genere Mycena non sembrerebbero adattati alla colonizzazione di determinate specie.

Infine l’analisi dello scambio dei nutrienti sulla base del rapporto tra gli isotopi del carbonio e dell’azoto ha complessivamente confermato la collocazione di questo genere tra i saprotrofi.

I carpofori della maggior parte delle specie del genere Mycena rilevati mostrano valori più alti di carbonio che di azoto, in linea col comportamento detritivoro generalmente riconosciuto. Gli autori riscontrano solo alcune singole anomalie, come nel caso della specie Mycena pura i cui carpofori mostrano valori più alti di azoto.

Ma se è così, si chiedono gli autori, qual è la natura dell’interazione tra questi funghi e le piante?

Ipotesi ancora aperte

I quattro quesiti posti dagli autori trovano dunque una risposta nelle osservazioni. I funghi del genere Mycena colonizzano specie in buona salute (1); nonostante l’analisi dello scambio di isotopi di carbonio e azoto non autorizzi a parlare apertamente di commensalismo, i dati non permettono nemmeno una categorica esclusione di questa tipologia di interazione (2); non si registra alcuna specificità vegetale da parte del genere Mycena (3) né sembra esserci alcuna preferenza latitudinale (4).

Tuttavia, a fronte di queste risposte, manca una spiegazione adattativa che le leghi in modo coerente.

Gli autori ammettono che nessun altro genere di funghi è stato trovato in un range così ampio di latitudine e climi e varietà di piante. Mycena sembra essere un frequente e opportunista colonizzatore generalista. Il gruppo di ricerca ammette che non è chiara la natura di questa interazione: l’ipotesi che vorrebbero testare anche con ulteriori esperimenti è se Mycena possa rimanere latente in alberi in salute per poi colonizzarne le radici e cominciare l’attività detritivora ai primi segnali di senescenza.

Ma questo è sufficiente per poter alludere a un salto evolutivo di questo tipo di funghi? Nella fortunata serie televisiva The last of us, si ipotizza che un fungo del genere Cordyceps sia in grado di adattarsi alle alte temperature corporee umane, generalmente fatali per i funghi, colonizzare gli essere umani e determinarne un comportamento aggressivi ai fini della propagazione.

Analogamente, secondo gli autori, i funghi del genere Mycena sarebbero passati da una interazione detritivora su piante morte o senescenti alla colonizzazione di radici vive, alludendo all’inizio di un cambiamento evolutivo.

Un simile “salto evolutivo” sembrerebbe avere, almeno a prima vista, un carattere fantascientifico. L’impianto sperimentale del gruppo guidato da Christoffer Bugge Harder sembra dover approfondire anche l’evoluzione storica del genere Mycena e delle sue interazioni ecologiche: ancora limitato il campionamento, ignote le ragioni di un adattamento non superficiale su piante vive, ignoti i vantaggi evolutivi che ne deriverebbero rispetto al comportamento detritivoro. Questi quesiti ancora inevasi suggeriscono quanto meno cautela nell’interpretazione dei risultati data dal gruppo.

Vi sono dunque grandi possibilità di fare ulteriore luce su queste interessanti osservazioni, al di là delle suggestioni televisive.

Riferimenti: Harder, Christoffer Bugge, et al. “Mycena species can be opportunist-generalist plant root invaders.” Environmental Microbiology, vol. 25, no. 10, 1 Oct. 2023, pp. 1875-93, doi:10.1111/1462-2920.16398.

Immagine: Pethan, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons