Муравей-древоточец, пораженный грибом Allocordyceps baltica. George Poinar Jr. / Oregon State University
В образце балтийского янтаря палеонтологи обнаружили муравья-древоточца, пораженного грибом-паразитом. Ученые отнесли гриб к новому роду и виду — Allocordyceps baltica. Он был похож на современный кордицепс Ophiocordyceps unateralis, который известен тем, что манипулирует поведением муравьев. Исследование опубликовано в журнале Fungal Biology.
Самая большая группа грибов — сумчатые грибы, или аскомицеты (Ascomycota). Эти грибы получили свое название из-за аска (сумки) — структуры, которая появляется в результате полового процесса и содержит несколько аскоспор. Сумки у большинства видов расположены в плодовых телах, которые могут развиваться непосредственно на мицелии или же на плотном сплетении гиф — строме.
К аскомицетам относятся, к примеру, такие грибы, как трюфели (Tuber spp.), сморчки (Morchella spp.), пекарские дрожжи (Saccharomyces cerevisiae), пенициллы (Penicillium spp.), спорынья (Claviceps spp.). Среди сумчатых грибов много энтомопатогенных видов — паразитов насекомых и других членистоногих. Они относятся к порядку гипокрейных (Hypocreales). Самые известные из них — кордицепсы (семейства Cordycipitaceae и Ophiocordycipitaceae).
На муравьях-древоточцах (Camponotini) паразитируют кордицепсы, относящиеся к комплексу видов Ophiocordyceps unateralis. Эти грибы широко известны тем, что меняют поведение хозяина: после заражения муравей уходит из колонии и забирается на какое-нибудь растение. Муравей закрепляется на нем челюстями, которыми больше не может управлять — это явление известно как «мертвая хватка» (death grip). Затем насекомое умирает и из него прорастает строма с плодовыми телами, которые распространяют аскоспоры. Ученые показали, что в тропиках зараженные муравьи в качестве растительного субстрата выбирают листья, а в умеренных широтах — стебли или ветки, так как осенью листья опадают. Недавно биологи выяснили, как кордицепс влияет на работу нервной системы хозяина — паразит лишает муравья обоняния и нарушает циркадные ритмы и передачу нейромедиаторов.
Строма с плодовыми телами Ophiocordyceps unilateralis s. l., растущая из муравья. Vipin Baliga / Flickr
Впервые в палеонтологической летописи паразитические гипокрейные грибы появляются в начале позднего мела (около 99 миллионов лет назад) — об этом свидетельствует находка в бирманском янтаре паразита кокцид (Coccoidea) — Paleoophiocordyceps coccophagus. Кайнозойские окаменелости включают в себя ископаемые остатки паразитов сеноедов (Psocoptera) — кордицепсов Polycephalomyces baltica из балтийского и Ophiocordyceps dominicanus из доминиканского янтаря. Гипокрейные грибы, паразитирующие на муравьях, до сих пор не были найдены. Ученые обнаружили лишь косвенное свидетельство паразитирования кордицепса на муравьях — окаменелый лист из карьера Мессель в Германии (возраст — примерно 48 миллионов лет) со следами «мертвой хватки».
Палеонтологи Джордж Пойнар (George Poinar) из Университета штата Орегон и Ив-Мари Мальтье (Yves-Marie Maltier) из Франции изучили образец балтийского янтаря (его возраст — от 45 до 55 миллионов лет), который был обнаружен на Калининградском полуострове. В янтаре находился необычный инклюз — муравей, пораженный паразитическим грибом. Ученые определили, что муравей относился к муравьям-древоточцам (Camponotus sp.).
Муравей-древоточец, поражённый грибом Allocordyceps baltica. A — строма с плодовыми телами (ректальная строма); B, C, S — стромы без плодовых тел. Масштабная линейка — 420 микрометров. Poinar & Maltier / Fungal Biology, 2021
Исследователи обнаружили несколько стром, растущих из разных частей тела муравья. Только одна строма, которая росла из прямой кишки, содержала плодовые тела (перитеции) с сумками. У современных кордицепсов, паразитирующих на муравьях-древоточцах, строма с плодовыми телами вырастает из головы или переднеспинки насекомого. Это отличие позволило палеонтологам описать новый род и вид — Allocordyceps baltica.
Поверхность ректальной стромы. Стрелки указывают на плодовые тела (перитеции). Poinar & Maltier / Fungal Biology, 2021
Плодовое тело (перитеций). Стрелки указывают на аскоспоры. Poinar & Maltier / Fungal Biology, 2021
Ученые отметили, что по находке в янтаре невозможно определить, управлял ли этот гриб поведением хозяина, как это делают современные виды. Исследователи заключают, что это первая находка гипокрейного гриба, паразитирующего на муравьях.
Источник: Семён Морозов, N+1
