Исследователи из Университета Тафтса наблюдали за эволюцией воочию благодаря плесени, покрывшей сыр. Открытие произошло весьма интересным образом: в 2016 году доцент биологии положил кусок сыра в морозильник своей лаборатории. Спустя годы аспирант собрал образцы из влажных и тёмных комнат, вырубленных в склоне холма, а затем принёс их в лабораторию, где учёные заметили изменение внешнего вида сыра.
Головка изменила свой цвет: вместо привычной зелёной поверхности грибок образовал белую корочку. Виновником оказалась распространённая плесень, поражающая сырные пещеры, Penicillium solitum. Генетический анализ показал, что изменение цвета сыра с зелёного на белый произошло из-за нарушений в гене alb1, который отвечает за синтез меланина.
Пигменты меланина действуют как солнцезащитный крем: они поглощают вредное ультрафиолетовое излучение и безвредно рассеивают его, защищая нежные клетки гриба. Но в абсолютно тёмной и влажной среде эта защита не нужна. А поскольку производство пигмента требует больших метаболических затрат, грибы, отключающие этот механизм, экономят энергию и получают преимущество в росте.
И этот отбор произошёл многократно посредством различных мутаций, что стало невероятным примером параллельной эволюции, которую мы можем наблюдать в режиме реального времени. Каждое генетическое изменение, хотя и отличалось от других, в конечном итоге подавляло ген alb1, останавливая выработку меланина и оставляя плесень белой. И вместо того, чтобы навредить грибку, генетическая потеря пигмента стала преимуществом, позволив плесени быстрее расти и доминировать в пещерной среде.
Однако это открытие выходит за рамки сыра. Грибок Penicillium относится к тому же семейству, что и Aspergillus. Хотя виды Penicillium в основном безвредны и часто полезны — например, для производства пенициллина, — некоторые штаммы вредны для здоровья человека. Поэтому, изучая, как Penicillium адаптируется в сырных пещерах, учёные могут найти новые способы лечения болезней лёгких.