14 декабря 2023
Грибы давно удивляют ученых своей чрезвычайной способностью приспосабливаться к окружающей среде и выживать в самых неблагоприятных условиях. Но как далеко они могут зайти в своей адаптации, чтобы, например, избежать голода? Ответом на этот вопрос может быть такой гриб, как Arthrobotrys oligospora. В большинстве случаев A. oligospora потребляет разлагающиеся органические вещества из почвы, например опавшие листья. Однако если гриб начинает испытывать голод, то есть в почве ему недостаточно питательных веществ, он превращается в плотоядного хищника, который охотится на червей нематод. Причем эти изменения происходят на молекулярном уровне. Правда, они не могут также быстро преследовать своих жертв, как другие хищники. Поэтому, как показывает недавнее исследования, они развили более хитрый способ охоты.
Гриб Arthrobotrys oligospora охотится на червей, когда становится голодным
Как хищный гриб охотится на червей
Как сообщается в исследовании, опубликованном в журнале Plos Biology, когда гриб A. oligospora чувствует присутствие червя поблизости, он задействует феромоны, чтобы заманить нематод в свой мицелий. Последние представляют собой сеть микроскопических нитей, расположенных под землей, из которых, собственно, и состоит гриб.
Проще говоря, A. oligospora развил способность использования обонятельной мимикрии. Он выделяет пищевые сигналы и половые феромоны, что заставляет червя ощущать знакомый запах, и самостоятельно направляться в сторону ловушки гриба. Ловушка же очень липкая, в результате чего действуют на нематод как как клей. Когда в нее попадает нематода, ферменты начинают ее переваривать.
Как поясняют исследователи, нематоды производят молекулы, называемые аскарозидами, которые регулируют их поведение и развитие. Считается, что грибы, подобные A. oligospora, обнаруживают сигналы, исходящие от этих червей, после чего распознают их молекулярную структуру и воссоздают ее. Так как создание феромонов — это очень энергозатратный процесс, A. oligospora формирует их только тогда, когда добыча находится рядом возле ловушки.
Зеленым цветом выделены клетки гриба, которые выделяют ферменты
Надо сказать, что A. oligospora является не единственным грибом, который превращается в хищника. Например всем известная вешенка, съедобный гриб, производит химические вещества, которые парализуют добычу-нематоду в течение нескольких минут после контакта, после чего тоже переваривает ее.
Однако ученые пока не могут понять как грибы чувствуют присутствие нематод. Однако, возможно, в ближайшее время на этот вопрос появится ответ. В настоящее время ученые работают над тем, чтобы понять эти механизмы на молекулярном уровне.
Гриб заманивает червей нематод в свою ловушку
Смогут ли черви защититься от грибов
Парадокс заключается в том, что нематоды тоже способны быстро и эффективно приспосабливаться к условиям окружающей среды. Поэтому, теоретически, они могут дать отпор грибам. Впрочем, это касается не только червей. Давно известно, что добыча, чтобы свести к минимуму риск быть съеденной, развивает определенное поведение и стратегии, например маскировку, избегание встреч с хищником, замирание и пр. Все это позволяет повысить шансы на выживание всего вида, а не только конкретной особи.
Со временем добыча так хорошо приспосабливается к окружающей среде, что приходится уже хищнику усовершенствовать свои охотничьи навыки, чтобы не допустить вымирание своего вида. Таким образом, между хищниками и их добычей постоянно идет эволюционная “гонка вооружений”. К слову, аналогичная ситуация происходит между грибками и бактериями, о чем мы рассказывали ранее.
Гриб Вешенка тоже становится хищником в периоды голода
Похоже, что нематоды пока не адаптировались к опасности, которая исходит от грибов. Отсюда можно сделать вывод, что хищниками они стали сравнительно недавно. Пока неизвестно, смогут ли вообще нематоды адаптироваться и изменить свое поведение. Поэтому ученые пытаются понять механизм и изменения на молекулярном уровне, которые могут привести к изменению поведения нематод, чтобы избежать гибели.
Напоследок напомним, что существуют не только грибы, которые становятся хищниками когда голодают, но и растения. Ранее мы рассказывали о тропической лиане, которая превращается в хищника, если почва становится недостаточно питательной. О существовании этого растения ученые узнали сравнительно недавно.
