Безжалостный убийца. Обнаружено, что вешенки применяют химическое оружие, чтобы одолеть врагов
Ученым потребовалось больше 40 лет, чтобы разгадать, как именно грибы накапливают ядовитые газы и используют их против нематод.
Сложно представить, что грибы способны быть столь жестоки к своим противникам и применяют химическое оружие против тех, кто стремится им навредить. Однако это так, пишет Chemistry World.
Известно, что в бедных ресурсами средах грибам пришлось развить уникальные способности, чтобы ловить и убивать животных, живущих в почве, например, таких как нематоды. Одним из наиболее известных примеров являются аскомицеты (Ascomycota), которые со временем научились использовать свои сетчатые структуры для захвата круглых червей. Но они не единственные.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Еще в 1980-х годах ученые заметили, что обычные вешенки (Pleurotus ostreatus) способны парализовывать и убивать нематод, однако им потребовалось более 40 лет, чтобы наконец-то разгадать эту тайну. По словам доцента Института молекулярной биологии в Академии Синика Йен-Пинг Сюэ, они с коллегами обнаружили, что вешенки разработали уникальную стратегию — в борьбе с противником они используют ядовитый газ.
Сюэ отмечает, что обнаружил, что вешенки используют в качестве нервно-паралитического газа кетон-3-октанон. Таким образом они парализуют добычу и убивают, а затем запускают в тело круглого червя свои нити и потребляют необходимые питательные вещества.
По словам профессора биологии Университета Макмастера Цзяньпина Сюй, 3-октанон весьма универсален и используется не только грибами, но и другими растениями и животными. Его гидрофобность и низкое поверхностное натяжение позволяют ему быть чрезвычайно летучим. Исследователи выяснили, что вешенки сохраняют 3-октанон в высоких концентрациях, что позволяет использовать его в качестве химического оружия.
Сюэ использовал мутацию, чтобы увидеть, что без небольшой структуры, похожей на леденец, и называемой токсоцистом, вешенки попросту не способны убивать нематод. Исследователи отмечают, что эта часть гриба является невероятно хрупкой и ломается при малейшем прикосновении.
Ученые использовали газовую хроматографию и масс-спектрометрию для фиксации высвобождения химического летучего вещества, а после им удалось идентифицировать его. Далее исследователи проверили как 3-октанон воздействует на круглых червей в высоких концентрациях и заметили, что он убивает нематод, разрушая их клеточные мембраны.
По словам Сюэ, уникальность способности вешенки заключается вовсе не в том, что они используют химическое оружие для борьбы с врагом, а скорее в том, что им удается образовывать и сохранять вещество в столь высокой локальной концентрации.
Как опасное вещество не вредит самой вешенке?
Сюэ отмечает, что токсоциста фактически образуется и растет за пределами основного тела гриба, а состав ее мембраны, по-видимому, отличается от состава типичных грибковых клеток. Исследователи пока не могут сказать наверняка, однако предполагают, что именно эта структура защищает уязвимые клетки вешенки от этого опасного соединения.
Что дальше
Ученые считают, что потребуется больше дополнительных исследований, однако в дальнейшем разоблачение боевого отравляющего вещества вешенок можно будет использовать для создания новых способов борьбы с сельскохозяйственными вредителями.