Исследователи из Китайской академии наук сообщают, что окаменелые энтомопатогенные грибы из янтаря середины мелового периода стали одним из самых древних прямых доказательств паразитических отношений между грибами и насекомыми. Это позволяет предположить, что грибы Ophiocordyceps появились примерно 133 миллиона лет назад и претерпели ранние изменения хозяев, которые сформировали их эволюцию.
Эволюция энтомопатогенных грибов
Энтомопатогенные грибы развили необычные способы превращения насекомых в невольных соучастников своей гибели. Среди наиболее известных — «грибы-зомби» Ophiocordyceps unilateralis, которые заражают муравьёв-древоточцев в тропических дождевых лесах. После заражения тела муравья гриб захватывает нервную систему хозяина, заставляя его покинуть безопасность своего гнезда.
Муравей становится своего рода шестиногой марионеткой, которую заставляют взбираться на растение на высоту над колонией, где он сжимает челюсти на листе. Запертый в последней смертельной хватке, муравей умирает, а гриб медленно потребляет его ткани. Через некоторое время из задней части головы муравья вырастает спороносный стебель, разбрасывая инфекционные споры на лесную подстилку, чтобы возобновить цикл с новыми жертвами.
Другие жертвы грибкового контроля
Но муравьи — не единственные жертвы грибкового контроля. В лугах и полях энтомопатогенные грибы, такие как Entomophthora grylli, вторгаются в кузнечиков и сверчков, организуя аналогичный, пугающий сценарий, известный как «вершинная болезнь». По мере развития инфекции насекомое отказывается от своего обычного поведения, поднимаясь на верхушки трав или высоких сорняков. Там оно садится в характерной позе, часто хватаясь за растение вытянутыми наружу ногами.
В то время как гриб прорывается через экзоскелет, он выпускает облака спор, которые дрейфуют вниз на ничего не подозревающих насекомых внизу. В некоторых случаях родственные грибы были замечены, заставляя своих хозяев бесцельно бродить, прежде чем в конечном итоге они заходили в ручьи или пруды, где тонули, обеспечивая грибу возможность расти в наиболее подходящей для него влажной среде.
Жертвы среди мух и пауков
Мухи также становятся жертвами грибковой манипуляции. Entomophthora muscae заражает обычных комнатных мух, также заставляя их забираться на высокие места, верхние углы окон или стен, непосредственно перед смертью. Там муха вытягивает свой хоботок, чтобы приклеиться на месте, создавая идеальную платформу для гриба, который прорывается через мягкие части тела. Из трупа расходятся наполненные спорами нити, выпуская инфекционные частицы в воздух, чтобы осесть на новых хозяевах.
Даже пауки могут быть захвачены. Некоторые виды Ophiocordyceps заставляют инфицированных пауков прикрепляться к листьям или веткам, прежде чем погибнуть, обеспечивая грибу возможность безопасно вырастить плодовое тело, которое будет распространять споры в окружающей среде.
Выводы
Эти замечательные стратегии подчёркивают поразительные эволюционные тактики паразитических грибов. Перепрограммируя инстинкты своих хозяев, связанные с лазанием, хватанием и ходьбой, они создают идеальные условия для собственного размножения. То, что кажется бессмысленным самоуничтожением со стороны насекомого, на самом деле является хорошо продуманным планом гриба, идеально адаптированного для использования тела и поведения своего хозяина.
Прямых ископаемых доказательств этих отношений было мало, во многом потому, что мягкие грибковые ткани редко окаменевают, а их патогенную природу бывает трудно различить в древних образцах. Предыдущие исследования задокументировали лишь несколько предварительных ископаемых записей, а оценки эволюционного происхождения грибов Ophiocordyceps основывались на ограниченных контрольных точках и косвенных доказательствах.
В исследовании, опубликованном в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, исследователи описали два недавно идентифицированных вида грибов, сохранившихся в янтаре качинского янтаря возрастом около 99 миллионов лет.
Один из двух ископаемых грибов, описанных в исследовании, — Paleoophiocordyceps gerontoformicae — был обнаружен в ассоциации с инфицированной куколкой муравья, заключённой в янтарь середины мелового периода, датируемый примерно 99 миллионами лет назад. Исследователи отнесли муравья-хозяина к вымершему роду Gerontoformica, принадлежащему к подсемейству Sphecomyrminae.
Результаты показали, что Ophiocordyceps, вероятно, появились в раннем мелу, около 133,25 миллиона лет назад, раньше, чем предполагалось ранее. Реконструкции предкового состояния предполагают, что род первоначально паразитировал на жуках, прежде чем претерпеть смену хозяев на чешуекрылых и перепончатокрылых в меловой период. Исследователи пришли к выводу, что эти переходы совпали с диверсификацией моли и муравьёв, которые предложили новые экологические возможности для специализации грибов.
Авторы пришли к выводу, что окаменелости не только документируют одни из древнейших свидетельств существования насекомых-патогенных грибов, но и подтверждают точку зрения о том, что Ophiocordyceps диверсифицировалась синхронно со своими насекомыми-хозяевами.
© 2025 Science X Network