После жуткого дебюта грибов-зомби в фильме HBO "Последние из нас", неделя стала большой для грибов-убийц - и даже реально существующие вешенки участвуют в этой забаве. Эти соленые грибы хорошо идут в салаты и гамбургеры, но прежде чем мы сможем съесть грибы, они поедают нематод. Микроскопические круглые черви, одни из самых распространенных форм жизни на Земле, являются излюбленной закуской вешенок.
Хотя они не превращают нематод в зомби, вешенки жестоко атакуют и поедают свою жертву. Исследование, опубликованное 18 января в журнале Science Advances, показало, что они используют нервно-паралитический газ, чтобы отравить и парализовать нематод, а затем высасывают их внутренности.
То, что мы считаем грибами, является частью репродуктивной структуры гриба, также называемой плодовым телом. Вешенки - это заполненные спорами репродуктивные структуры гриба под названием Pleurotus ostreatus. В 2020 году автор исследования Йен-Пинг Хсуех и ее команда из Тайваньской академии синики обнаружили, что у P. ostreatus внутри гриба есть крошечная структура в форме леденца. Когда нематоды проникают в гриб, леденцовые структуры разрывают их головки, выделяя высокотоксичный нервно-паралитический газ.
"Они действительно парализуют червей в течение минуты", - сказала Хсуэ, микробиолог, в интервью The New York Times о новом исследовании и своей работе с грибами. "Это очень драматично".
В лаборатории Хсуех и ее коллеги продолжили исследование стратегии "нервно-паралитического газа в леденце", подвергнув химическому воздействию четыре различных вида червей. Организмы нематод катастрофически отказывали, поскольку нормальный поток ионов через их клеточные мембраны был нарушен. Токсин вызвал огромный приток ионов кальция в нервные и мышечные клетки, что привело к параличу и смерти.
В новой работе команда вызвала случайные генетические мутации в грибе и увидела, что мутанты, у которых отсутствовали структуры леденца, больше не были токсичны для нематод. Это подтвердило роль летальных луковиц или токсоцист.
Гифы вешенки с токсоцистами, изображенные с помощью сканирующей электронной микроскопии. И-Юнь Ли.Затем они проанализировали, что находится внутри леденцовых структур немутантных вешенок, и обнаружили химическое вещество под названием 3-октанон. Это относительно распространенное соединение в грибах и растениях, и, поскольку оно легко испаряется, его часто используют в качестве ингредиента для ароматизаторов и вкусовых добавок.
Токсичные леденцовые структуры находятся на знакомых длинных структурах гриба, называемых гифами, которые растут внутри гниющей древесины. На гифах находятся висячие шарики, известные как токсоцисты, которые содержат 3-октанон. Когда гриб убивает свою жертву, гифы высасывают все, что находится внутри тела нематоды. По мнению команды, это может быть способом поглощения грибком азота в среде, где не хватает этого питательного вещества.
Будущие исследования могут показать, какие экологические и физиологические факторы влияют на развитие токсоцист. Это может помочь ученым понять, как использовать его в качестве пестицида, поскольку такие черви, как нематоды, могут убивать корни сельскохозяйственных культур. Ивермектин, препарат против паразитов и червей, который попал в заголовки газет во время пандемии COVID-19, был вдохновлен природой для борьбы с речной слепотой. Вешенки не будут сразу использоваться в качестве пестицида, поскольку токсин 3-октанон очень летуч, а вешенки, похоже, производят токсоцисты в условиях недостатка азота.
Однако одно из ближайших достижений заключается в том, что вешенки нельзя считать по-настоящему вегетарианской пищей - потому что они питаются нематодами.