Команда ученых под руководством Национального института исследований Амазонии (INPA) обнаружила доказательства того, что гриб, ответственный за изменение поведения муравьев, превращая их в состояние, похожее на состояние «зомби», имеет беспрецедентную стадию в своем жизненном цикле. Исследование показывает, что организмы рода Ophiocordyceps также обитают в мхах Амазонского леса, помимо заражения насекомых.
Это открытие было получено путем анализа образцов, собранных в лесно-заповеднике Адольфо Дакке, расположенном в Манаусе, и опубликовано в научном журнале IMA Fungus. Исследователи утверждают, что эта находка углубляет понимание биологии этих грибов и предполагает, что взаимодействие между грибом, насекомым и растением является более сложным, чем считалось ранее.
Скрытая стадия гриба была идентифицирована в мхах
Род Ophiocordyceps включает более 350 видов грибов, способных заражать различные насекомые. Некоторые из этих грибов известны тем, что изменяют поведение муравьев, заставляя животных покидать свои колонии, подниматься на растительность и фиксировать челюсти в определенной точке перед смертью. Это поведение, называемое «укус смерти», способствует распространению спор гриба.
Изучая ДНК мхов, собранных в лесу, ученые обнаружили тот же гриб как у зараженных насекомых, так и на растениях, где муравьи совершают этот характерный укус. Это доказывает, что организм имеет две различные фазы: одна паразитирует на насекомых, а другая существует эндофитно, то есть внутри растительных тканей. В 2020 году исследования, проведенные в Китае, уже показали, что похожий вид, O. sinensis, известный как «золото Гималаев», может жить эндофитно в растениях альпийских районов. Новая работа демонстрирует, что такое поведение также происходит у видов, манипулирующих насекомыми, связывая эту скрытую фазу конкретно с растениями, используемыми муравьями во время заражения.
Анализы ДНК подтверждают открытие
Исследование использовало методологию метабаркодинга, которая позволяет одновременно идентифицировать генетический материал всех грибов, присутствующих в экологическом образце. Результаты подтвердили присутствие Ophiocordyceps не только у пораженных муравьев, но и постоянно в окружающих мхах, включая растения, расположенные более чем в десяти метрах от любого зараженного насекомого.
Исследователи также установили, что высокоспециализированные линии грибов, такие как O. camponoti-nidulantis, поражающий Camponotus nidulans, и O. kniphofioides, связанный с видом Cephalotes atratus, находились в бриофитах, присутствующих в местной флоре.
Отношения между грибом, муравьем и растением могут быть более сложными
По мнению авторов, это открытие меняет представление о жизненном цикле этих грибов и о тактике, которую они используют для эволюции и выживания. Связь с растениями может позволить организму оставаться в окружающей среде даже при нехватке хозяев-насекомых.
Талес Алвес мл., биолог и магистр ботаники в INPA, главный автор исследования, пояснил Phys.org, что данные свидетельствуют о том, что гриб широко распространен в сообществах мхов рядом с манипулируемыми муравьями, что указывает на гораздо более тесную связь между жизненными циклами растений и грибов, участвующих в этом процессе.
Жоау Паулу Машаду де Араужу, соавтор и исследователь Музея естественной истории Дании, Копенгагенского университета, добавил, что поведенческая манипуляция, осуществляемая Ophiocordyceps, возможно, зависит не только от взаимодействия гриб-муравей, но и от более широких отношений, включающих растение, где гриб незаметно остается эндофитом.
Гриб, изученный здесь, тот же, что вдохновил The Last of Us?
Проанализированный гриб принадлежит к роду Ophiocordyceps, к тому же порядку, что и род Cordyceps, который популяризирован среди общественности благодаря франшизе The Last of Us. На протяжении многих лет виды, ныне классифицируемые как Ophiocordyceps, группировались в род Cordyceps, пока не были переклассифицированы на основе генетического анализа. Хотя эта группа паразитических грибов вдохновила вымышленное существо игр и адаптацию HBO, в природе эти виды специализируются на заражении в первую очередь насекомых, таких как муравьи, а не людей.
