Prototaxites: Zagadkowy Organizm z Dewonu – Grzyb czy Nie?
Wprowadzenie
Prototaxites to jedna z najbardziej intrygujących skamieniałości w historii paleobiologii. Ten zagadkowy organizm, żyjący od późnego syluru do późnego dewonu (420-370 mln lat temu), osiągał imponujące rozmiary do 8 metrów wysokości i 1 metra średnicy, co czyniło go największym znanym organizmem lądowym tamtego okresu. Mimo ponad 160 lat badań, jego systematyczna przynależność wciąż wywołuje gorące debaty w środowisku naukowym. Czy Prototaxites był grzybem, jak sugerują liczne współczesne badania, czy może reprezentował całkowicie wymarłą linię ewolucyjną bez współczesnych odpowiedników?
Historia odkrycia i pierwotne interpretacje
Skamieniałość została po raz pierwszy opisana w 1859 roku przez J.W. Dawsona, który znalazł ją w skałach z wczesnego dewonu w Zatoce Gaspé w Kanadzie. Początkowo Dawson uznał ją za prymitywną roślinę naczyniową spokrewnioną z cisem (Taxus), stąd nazwa „Proto-taxites”. Jednak już w 1872 roku botanik W. Carruthers zakwestionował tę interpretację, sugerując pokrewieństwo z glonami brunatnymi.
Dowody przemawiające za przynależnością do grzybów
Liczne współczesne badania dostarczają silnych dowodów na grzybową naturę Prototaxites:
- Anatomia wewnętrzna – Struktura Prototaxites składa się z splątanych strzępek o różnej średnicy, przypominających strzępki grzybów. Hueber (2001) rozpoznał w tej strukturze trzy typy strzępek charakterystyczne dla zaawansowanych bazidiomycetów.
- Dane izotopowe – Analizy izotopów węgla C13 wykazały wartości charakterystyczne dla organizmów heterotroficznych, sugerując odżywianie saprotroficzne typowe dla grzybów (Boyce i in., 2007).
- Struktury rozrodcze – Honegger i in. (2018) zidentyfikowali w okazach z Rhynie chert struktury przypominające worki z zarodnikami (asci), charakterystyczne dla workowców (Ascomycota).
- Podobieństwo do ryzomorfów – Vajda i in. (2022) wykazali uderzające anatomiczne podobieństwa między Prototaxites a ryzomorfami współczesnego grzyba Armillaria mellea.
Dowody przeciwko przynależności do grzybów
Mimo licznych przesłanek za grzybowym pochodzeniem, istnieją również argumenty przeciwko tej hipotezie:
- Skład biochemiczny – Loron i in. (2025) wykazali, że skamieniałości Prototaxites nie zawierają śladów chityny ani chitosanu, które są diagnostyczne dla wszystkich współczesnych grzybów.
- Nietypowa anatomia – Struktury rurkowate typu 3 z pierścieniowatymi zgrubieniami nie występują u współczesnych grzybów.
- Medullary spots – Charakterystyczne ciemne, kuliste struktury nie mają analogów w anatomii współczesnych grzybów.
Alternatywne hipotezy
Oprócz interpretacji grzybowej, zaproponowano również inne wyjaśnienia natury Prototaxites:
- Zwinięte maty wątrobowców – Graham i in. (2010) zasugerowali, że Prototaxites mógł być zbitą matą wątrobowców, ale hipoteza ta została szybko podważona przez Taylora i in. (2010) na podstawie anatomicznych niezgodności.
- Porost – Niektórzy badacze (Selosse, 2002; Retallack, 2022) sugerowali, że Prototaxites mógł być gigantycznym porostem, czyli symbiozą grzyba i glonu.
- Wymarła linia eukariontów – Najnowsze badania Lorona i in. (2025) sugerują, że Prototaxites może reprezentować całkowicie wymarłą linię wielokomórkowych eukariontów lądowych, niespokrewnioną blisko z żadną współczesną grupą.
Ekologia i tryb życia
Niezależnie od przynależności systematycznej, Prototaxites był prawdopodobnie organizmem heterotroficznym, rozkładającym materię organiczną. Vajda i in. (2022) zaproponowali, że rósł on głównie poziomo, tworząc rozległe sieci transportujące wodę i składniki odżywcze między obszarami zasobnymi a ubogimi w składniki odżywcze.
W ekosystemach wczesnego dewonu, przed rozprzestrzenieniem się dużych roślin naczyniowych, Prototaxites mógł odgrywać kluczową rolę:
- Jako ważne źródło węgla dla wczesnej fauny lądowej
- Jako stabilizator podłoża
- Jako czynnik przyspieszający obieg składników odżywczych
Najnowsze odkrycia i badania
W ostatnich latach badania nad Prototaxites koncentrują się na analizach biochemicznych i mikroskopowych wysokiej rozdzielczości. Przełomową pracą było badanie Lorona i in. (2025), którzy przeanalizowali molekularną kompozycję Prototaxites z Rhynie chert i porównali ją z innymi organizmami zachowanymi w tym samym miejscu. Nie wykryli oni śladów chityny lub chitosanu, które są uniwersalnie obecne u współczesnych grzybów.
Badanie to zostało uzupełnione przez analizy z wykorzystaniem synchrotronowej spektroskopii FTIR, która wykazała, że ściany komórkowe Prototaxites zawierały związki alifatyczne, aromatyczne i fenolowe najbardziej podobne do produktów fosylizacji ligniny, ale różniące się od ligniny obecnej u roślin lądowych.
Wnioski
Mimo że większość współczesnych badaczy skłania się ku grzybowej naturze Prototaxites, debata na temat jego dokładnej klasyfikacji pozostaje otwarta. Możliwe, że reprezentuje on wymarłą linię grzybów bez współczesnych odpowiedników, symbiozę grzybowo-glonową, lub całkowicie odrębną linię ewolucyjną eukariontów.
Prototaxites pozostaje fascynującym przykładem wczesnego życia lądowego i przypomina nam, że historia ewolucyjna Ziemi obfitowała w formy życia, które nie mają prostych analogów we współczesnej biosferze. Dalsze badania z wykorzystaniem zaawansowanych technik molekularnych i obrazowania mogą w przyszłości rzucić nowe światło na ten enigmatyczny organizm.
Źródła
- Boyce, C.K., Hotton, C.L., Fogel, M.L., Cody, G.D., Hazen, R.M., Knoll, A.H. & Hueber, F.M. (2007). Devonian landscape heterogeneity recorded by a giant fungus. Geology, 35(5), 399-402.
- Graham, L.E., Cook, M.E., Hanson, D.T., Pigg, K.B. & Graham, J.M. (2010). Structural, physiological, and stable carbon isotopic evidence that the enigmatic Paleozoic fossil Prototaxites formed from rolled liverwort mats. American Journal of Botany, 97(2), 268-275.
- Honegger, R., Edwards, D., Axe, L. & Strullu-Derrien, C. (2018). Fertile Prototaxites taiti: a basal ascomycete with inoperculate, polysporous asci lacking croziers. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 373, 20170146.
- Hueber, F.M. (2001). Rotted wood–alga–fungus: the history and life of Prototaxites Dawson 1859. Review of Palaeobotany and Palynology, 116, 123-158.
- Loron, C.C., Cooper, L.M., McMahon, S., Jordan, S.F., Gromov, A.V., Humpage, M., Pichevin, L., Vondracek, H., Alexander, R., Rodriguez Dzul, E., Brasier, A.T., Hetherington, A.J. (2025). Prototaxites was an extinct lineage of multicellular terrestrial eukaryotes. bioRxiv.
- Selosse, M.-A. (2002). Prototaxites: a 400 myr old giant fossil, a saprophytic holobasidiomycete, or a lichen? Mycological Research, 106, 642-644.
- Taylor, T.N., Taylor, E.L., Decombeix, A.L., Schwendemann, A., Serbet, R., Escapa, I. & Krings, M. (2010). The enigmatic Devonian fossil Prototaxites is not a rolled-up liverwort mat: Comment on the paper by Graham et al. American Journal of Botany, 97(7), 1074-1078.
- Vajda, V., Cavalcante, L., Palmgren, K., Krüger, A. & Ivarsson, M. (2022). Prototaxites reinterpreted as mega-rhizomorphs, facilitating nutrient transport in early terrestrial ecosystems. Canadian Journal of Microbiology, 69, 17-31.
