Spokojny grzyb zamienia się w mięsożernego zabójcę. Wiadomo dlaczego
Pospolity grzyb, który może spokojnie żyć w glebie ogrodowej, zamienia się w prawdziwego drapieżcę, kiedy jest bardzo głodny, a nie ma w pobliżu jego typowego pokarmu. Do tej pory specjaliści nie mieli pojęcia, jaki mechanizm jest odpowiedzialny za tak diametralną zmianę, lecz teraz odkryli tę tajemnicę.
Grzyb Arthrobotrys oligospora może żyć w glebie, odchodach, w wodach słodkich i słonych. Można go znaleźć w Europie, Ameryce Północnej i Południowej, Azji, Afryce i Australii. Zwykle w spokoju pożywia się martwą materią organiczną. Jednakże, kiedy zasoby azotu stają się coraz mniejsze, grzyb przemienia się w prawdziwego myśliwego.
Jak piszą naukowcy w swoim artykule: - W zależności od gatunku grzyba tworzone są różne urządzenia pułapkowe, w tym siatki samoprzylepne, kolumny, gałki, pierścienie niezwężające i zwężające.
Ten specjalny tryb uaktywnia się tylko w przypadku, kiedy grzyb wyczuje zbliżające się nicienie. Jak już wspomniano Arthrobotrys oligospora tworzy w glebie specjalne pętle ze swojej grzybni. W momencie, kiedy do tej wyjątkowej pułapki wpełźnie ofiara, komórki tworzące sieć w błyskawicznym tempie zaczynają pochłaniać wszelką wodę, przez co 3-krotnie zwiększają swoją objętość.
W ten sposób nicień dusi się, a grzybnia rozrasta się wzdłuż jego ciała i w jego wnętrzu, jednocześnie go trawiąc. Następnie z ciała ofiary wyrastają konidiofory, czyli szczytowe strzępki grzybni, na których powstają zarodniki. Skuteczność pułapki wynosi niemal 100 proc.
Mimo że sposób polowania tego szczególnego grzyba jest znany już od kilkudziesięciu lat, to nadal nie było wiadomo, co tak dokładnie kieruje całym mechanizmem.
W 2021 roku badacze zidentyfikowali specyficzny szlak genowy, który daje grzybowi zdolność do "wyczuwania" feromonów nicieni. Najnowsze badania wskazują, że podczas tego procesu odbywa się wręcz "molekularne szaleństwo".
W ostatnie analizy ujawnią, że kiedy grzyb wykryje swoją ofiarę, to w obrębie grzybni dochodzi do replikacji DNA i do wzrostu tworzenia rybosomów. Naukowcy porównują to do mikrobiologicznego odpowiednika badań i gromadzenia sprzętu w ramach przygotowań do polowania.
Następnie dochodzi do wzrostu aktywności genów, które są odpowiedzialne za budowanie i "obsługę" zastawionych pułapek. Dodatkowo badacze odkryli nową klasę białek, która znajduje się na powierzchni tych sieci - mają one kluczowe znaczenie w przyklejaniu się nicieni do grzybni. Podczas eksperymentów naukowcy dezaktywowali te białka, co doprowadziło do tego, że z pułapek uciekło aż 90 proc. nicieni.
Kolejne białko jest zaangażowane w tworzenie specjalnego kleju, które produkowane jest przez grzybnię. Przy "wyłączeniu" tego białka okazało się, że jedynie 30 proc. nicieni zostało złapanych w grzybową pułapkę.
Zauważono także, że podczas trawienia swojej ofiary dochodzi do gwałtownego wzrostu aktywności genów kodujących enzymy proteazy - odgrywają one główną rolę w trawieniu. U człowieka powstają w żołądku, trzustce i jelicie cienkim. Dlatego też badacze uważają, że grzyb wykorzystuje te enzymy do trawienia zdobyczy.
- Wyniki te pogłębiły naszą wiedzę na temat kluczowych procesów wymaganych w przypadku mięsożerności grzybów - podsumowali naukowcy.
Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym PLOS Biology.
