Биологи изучали хищные способности гриба Arthrobotrys oligospora, по крайней мере, с 1980-х годов, но растение и его особенности все еще являются предметом жарких споров. Так группа ученых из Тайваня и США раскрыла некоторые стратегии, которые гриб использует для ловли и поедания своей добычи. Исследование опубликовано в журнале PLOS Biology.
Обычно A. oligospora выживает за счет уже мертвых органических веществ, но когда ему недостаточно азота, гриб делает все возможное, чтобы выжить. В том числе буквально охотиться. Режим «хищник» активируется только тогда, когда гриб чувствует запах круглых червей (нематод) поблизости.
Как только A. oligospora обнаруживает добычу, у него увеличиваются репликация (возобновление) ДНК и производство рибосом (немембранных органелл живых клеток, служащих для биосинтеза белка). Этот процесс можно сравнить с мета-анализом данных о жертве. На следующем этапе гриб перестраивает свой организм, чтобы создать наиболее эффективные ловушки для червей.
«Среди всех выбранных временных точек мы наблюдали наибольшую дифференциальную экспрессию через 10 часов после воздействия, что соответствует периоду интенсивного образования ловушек», — пишут авторы. У грибов, у которых этот белок был деактивирован, было поймано лишь 10% нематод за 10 минут. Неповрежденные A. oligospora работали со стопроцентной эффективностью.
К слову, один из белков гриба «мутировал» в естественный клей, который сковывал добычу. Когда его удалили из грибов, 70% нематод смогли избежать ловушек. Как только гриб ловил свою добычу, он проникал в ее тело и переваривает с помощью гифов — нитевидных образований. Они заполняют червя изнутри, расщепляя и поглощая питательные вещества.
На этом этапе исследователи наблюдали всплеск активности генов, кодирующих протеазы — ферменты желудочно-кишечного тракта, необходимые для усвоения белков. Это позволяет предположить, что гриб использует эти ферменты, чтобы переваривать свою добычу.
В другом эксперименте проверялось влияние удаления генов определенных протеаз: мутантные грибы все еще были способны ловить и переваривать свою добычу, но были небольшие дефекты в том, как гифы колонизировали труп червя. «Эти результаты продвинули наше понимание ключевых процессов, необходимых для хищничества грибов», — пишут авторы.
Недавно биологи установили, как подземные сети грибов влияют на разнообразие леса.
Олеся Маевская