Häxringar ger nya svar på hur mutationer uppstår och nedärvs

En häxring bildas i en gräsmatta när en svamps underjordiska mycel gradvis växer utåt samtidigt som det dör i mitten. Foto: Peter Jan Vonk

– Att svampar, precis som människor, separerar sina könsceller tidigt i utvecklingen är både nytt och oväntat. Upptäckten förändrar hur vi förstår centrala evolutionära processer hos den stora grupp organismer som svamparna utgör, säger en av forskarna bakom studien, Hanna Johannesson, professor Bergianus vid Kungl. Vetenskapsakademien och Institutionen för ekologi, miljö och botanik, Stockholms universitet.

Mutationer är källan till all genetisk variation och nya mutationer som går i arv mellan generationer är det som gör att evolution via naturligt urval kan äga rum. Varje ny generation av ett djur, en växt eller en svamp börjar med befruktning när könsceller från två föräldrar smälter samman. En förutsättning för att en mutation ska kunna föras vidare till nya generationer är alltså att den finns i könscellerna hos någon av eller hos båda föräldrarna. Hos en del djur, till exempel människor, separeras könsceller från övriga celler redan under embryoutvecklingen, vilket leder till att de mutationer som uppstår under livets gång inte går i arv till nästa generation. För andra organismer, som exempelvis svampar, har man hittills antagit att varje cell i en individ kan ge upphov till könsceller.

Hanna Johannesson är professor Bergianus vid Kungl. Vetenskapsakademien och Institutionen för ekologi, miljö och botanik, Stockholms universitet. Foto: Fabian Burki

I en studie publicerad i tidskriften Science visar Markus Hiltunen Thorén och hans kollegor i Hanna Johannessons forskargrupp vid Kungl. Vetenskapsakademien och Stockholms universitet, att svampar, precis som människor, separerar sina könsceller tidigt i utvecklingen. Forskarna utnyttjade tillväxtsättet hos svampen nejlikbrosking som bildar så kallade ”häxringar”: några meter breda cirklar i gräsmattor som är vanliga i trädgårdar, parker och på golfbanor. Under svampsäsongen bildas fruktkroppar, det vi ser sticka upp från marken och kallar svampar, längs ringens kant.

– Häxringar passar bra för att studera hur mutationer uppstår och nedärvs eftersom det är lätt att skilja olika svampindivider – häxringar – från varandra, säger Hanna Johannesson.

Svampen nejlikbrosking eller Marasmius oreades syns här i en häxring. Foto: Juri Juntunen/Mostphotos

Under svampsäsongen kan man dessutom samla in både fruktkroppens fot som består av sterila, ”vanliga”, celler och svampens sporer, alltså de könsceller som ska ge upphov till nästa generation, berättar hon. Det går också att jämföra fruktkroppar och sporer från olika delar av en häxring för att studera de skillnader i arvsmassan som uppkommit genom mutationer under häxringens tillväxt.

– Resultaten påverkar vår bild av hur genetisk variation skapas och nedärvs i populationer av svampar – en viktig pusselbit för att kartlägga förutsättning för att evolutionen ska kunna äga rum, säger Hanna Johannesson.

Artikeln ”Early germline sequestration in a basidiomycete fungus” av Hiltunen Thorén et al. är publicerad i tidskriften Science. 

Om häxringar

I folktron är en häxring spåren efter älvornas dans, men nu vet vi att den bildas när en svamps underjordiska mycel gradvis växer utåt samtidigt som det dör i mitten. Svampen påverkar växtligheten och ger upphov till ett karakteristiskt ringmönster av mörkare gräs ovanför jordytan. Under svampsäsongen bildar den även fruktkroppar, det som i dagligt tal brukar kallas för svampar, i ringens kant.

Om Professor Bergianus

Hanna Johannesson är verksam vid Institutionen för ekologi, miljö och botanik på Stockholms universitet men anställd av Kungl. Vetenskapsakademien som professor Bergianus. Tidigare var professor Bergianus även föreståndare för Bergianska trädgården, numera handlar det om en ren forskningsprofessur. Professuren finansieras med hjälp av Bergianska stiftelsen som förvaltas av Kungl. Vetenskapsakademien.