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.
Co stoi za zmianą grzyba w drapieżnika?
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.
