Fosilizovane gljivice zarobljene u ćilibaru otkrivaju drevno poreklo parazitskih zombi-mrava

Istraživači iz Kineske akademije nauka kažu da fosilizovane entomopatogene gljivice u ćilibaru iz sredine perioda krede otkrivaju neke od najstarijih direktnih dokaza parazitskih odnosa gljivica i insekata, sugerišući da su se gljivice Ophiocordyceps pojavile pre oko 133 miliona godina i menjale domaćine u ranoj fazi, što je oblikovalo njihovu evoluciju.

Entomopatogene gljivice su razvile izvanredne načine da pretvore insekte u neznajuće saučesnike u sopstvenoj propasti. Među najpoznatijim su „gljivice zombi-mrava“, Ophiocordyceps unilateralis, koje inficiraju mrave Camponotus u tropskih kišnim šumama. Nakon inficiranja tela mrava, gljivica preuzima nervni sistem domaćina, primoravajući ga da napusti bezbednost jazbine.

Preporučujemo

Mrav postaje sablasna šestonoga marioneta, primorana da se popne na biljku visoko iznad kolonije, gde vilicama zgrabi list. U konačnom smrtnom zahvatu, mrav umire dok gljivica polako jede njegova tkiva. Nakon nekog vremena, stabljika koja proizvodi spore izbija iz zadnjeg dela glave mrava, razbacujući infektivne spore po šumskom tlu u cilju ponovnog započinjanja ciklusa sa novim žrtvama.

Međutim, mravi nisu jedine žrtve gljivične kontrole uma. Na travnatim područjima i poljima, entomopatogene gljivice kao što je Entomophthora grylli napadaju skakavce i cvrčke, priređujući sličan zastrašujući scenario, poznat kao „bolest penjanja na vrh“.

Dok infekcija napreduje, insekt napušta uobičajeno ponašanje, penjući se na vrhove trava ili visokih korova. Kad gljivica probije njegov egzoskelet, oslobađa oblake spora koje padaju na insekte ispod, nesvesne opasnosti. U nekim slučajevima, gljivice primoravaju svoje domaćine da besciljno šetaju pre nego što uđu u potoke ili jezerca, gde se udave, osiguravajući da gljivica raste u vlažnoj sredini koja joj najviše odgovara.

Muve su takođe žrtve gljivične manipulacije. Entomophthora muscae inficira obične kućne muve, takođe ih navodeći da se popnu na visoke tačke, gornje ćoškove prozora ili zidova, pre smrti. Muva izbaci svoju sisaljku kako bi se zalepila, stvarujući savršenu platformu da gljivica izbije kroz meke delove njenog tela. Iz leša se šire vlaknaste strukture pune spora, oslobađajući zarazne čestice u vazduh kako bi stigle do novih domaćina.

Čak i pauci mogu biti pod kontrolom. Neke vrste Ophiocordyceps primoravaju inficirane pauke da se prikače za lišće ili grančice, osiguravajući da gljivica bezbedno razvija plodno telo koje rasipa spore po okolini.

Ove izvanredne strategije ističu zapanjujuću evolucionu taktiku parazitskih gljivica. Reprogramirajući instinkte svojih domaćina u pogledu penjanja, zahvatanja i hodanja, stvaraju idealne uslove za sopstvenu reprodukciju. Ono što izgleda kao bezumna samodestrukcija insekta je zapravo dobro izveden plan gljivice savršeno adaptirane da iskoristi telo i ponašanje svog domaćina.

Direktna fosilna svedočanstva ovih odnosa ostaju retka, uveliko zato što se meka gljivična tkiva retko fosilizuju i njihova patogena priroda može biti teška za raspoznavanje u drevnim uzorcima. Ranije istraživanje je dokumentovalo samo mali broj neizvesnih fosilnih svedočanstava i procene evolucionog porekla Ophiocordyceps gljivica oslanjale su se na ograničene kalibracione tačke i indirektne dokaze.

U studiji „Entomopatogene gljivice iz krede rasvetljavaju ranu evoluciju veza između insekata i gljivica“, istraživači su opisali dve novoidentifikovane vrste gljivica sačuvane u kačinskom ćilibaru starom oko 99 miliona godina.

Jedna od dve vrste fosilizovanih gljivica opisanih u studiji, Paleoophiocordyceps gerontoformicae, nađena je povezana sa inficiranom lutkom mrava u kačinskom ćilibaru iz srednje krede od pre 99 miliona godina. Mrav domaćin je klasifikovan u izumrli rod Gerontoformica, potporodicu Sphecomyrminae.

Infekcija je verovatno počela unutar gnezda pošto mravlje larve ne napuštaju gnezdo. Mravi radnici su možda doneli gljivične spore u gnezdo i uklonili lutku radi održavanja higijene u koloniji, kao u modernim mravljim kolonijama. Fosilizovana lutka verovatno predstavlja rani slučaj takvog ponašanja, a uklanjanje van gnezda prethodi zatvaranju u smolu.

Morfološke osobine P. gerontoformicae odgovaraju karakteristikama viđenim kod postojećih mirmekofilnih Ophiocordyceps vrsta. Rezultati su ukazivali da se Ophiocordyceps gljivice verovatno pojavljuju tokom ranog perioda krede, pre oko 133,25 miliona godina, ranije od prethodnih procena od oko 100 miliona godina.

Rekonstrukcije sugerišu da je rod prvobitno parazitirao u tvrdokrilcima pre prelaska na leptire i opnokrilce tokom krede. Istraživači su zaključili da su se ove tranzicije poklapale sa diverzifikacijom noćnih leptira i mrava, što je dalo nove ekološke mogućnosti za gljivičnu specijalizaciju.

Autori kažu da fosili ne samo dokumentuju neke od najstarijih dokaza o gljivicama koje napadaju insekte, već takođe podržavaju gledište da su se Ophiocordyceps gljivice diverzifikovale u tandemu sa svojim domaćinima insektima.

(Telegraf Nauka/Phys.org)