Исследователи Университета Мэриленда выявили необычную форму взаимодействия между двумя видами грибов рода Metarhizium, известных своей способностью паразитировать на насекомых и эффективно уничтожать их. Вместо того чтобы бороться за «добычу», как это делают многие паразиты, эти грибы мирно делят территорию, сообща уничтожая жертв.
Открытия ученых проливают свет на некоторые из самых успешных эволюционных стратегий, сложившихся в природе. Как отмечает профессор энтомологии Рэймонд Сент-Леже, это открытие показывает, что успех в природе не всегда зависит от жесткой конкуренции. «Вместо того чтобы уничтожать друг друга, эти грибы, по-видимому, выработали сложные механизмы сосуществования — и мы только начинаем понимать, как они достигают этого баланса», — говорит Сент-Леже.
Грибы Metarhizium являются распространенными почвенными организмами. Они активно используются в агроэкологии, поскольку помогают защищать растения от вредителей и неблагоприятных условий — засухи и недостатка питательных веществ. Благодаря этому грибы Metarhizium играют важную роль в поддержании здоровья растений и естественном контроле численности насекомых, что делает их важным элементом многих экосистем.
Чтобы изучить это уникальное взаимодействие, ученые использовали передовые методы визуализации с флуоресцентными белками, благодаря которым грибы светились разными цветами. Наблюдая за заражением насекомых, исследователи заметили, что паразиоты разделяют тело жертвы на участки: одна разновидность гриба захватывает передние сегменты насекомого, а другая — задние. Причем границы между этими участками четко разделены, вне зависимости от размера жертвы, будь то крупная гусеница или крошечная муха.
«Четкость границы, разделяющей области, где заканчивается один гриб и начинается другой, выглядит весьма необычно», — отметил Сент-Леже. Такое поведение паразитов наблюдается в разных масштабах — от маленьких насекомых до более крупных, при этом грибы аккуратно делят каждый сегмент тела жертвы на свои «зоны влияния».
В чем причина такого странного «сотрудничества»? По мнению исследователей, каждый вид гриба сформировал свою «специализацию» при заражении. Она позволяет им избегать конкуренции и эффективнее использовать доступные ресурсы, разделяя их между собой. Фактически, грибы обнаружили, что в некоторых случаях ключ к эволюционному успеху может заключаться не в вытеснении конкурентов, а в умении делить ресурсы.
Ученые планируют продолжить изучение этого феномена, чтобы понять, каким образом грибы «договариваются» и координируют свои действия внутри жертвы. Эти механизмы, по словам исследователей, могут помочь в разработке новых биологических методов контроля за численностью вредных насекомых и защиты растений. В настоящее время известно, что грибы Metarhizium способны защищать растения от ртутного отравления, ускорять рост сельскохозяйственных культур и уничтожать переносчиков болезней.
Профессор Сент-Леже подчеркнул, что грибы Metarhizium обладают впечатляющей адаптивностью. «Они выработали множество новых, тонких и изощренных стратегий за долгий период эволюции. И поскольку их также легко поддается генетической модификации, возможные применения этих грибов практически безграничны», — заявил он.
Таким образом, это открытие может не только углубить наши знания о взаимодействии микроорганизмов в природе, но и предоставить важные инструменты для разработки устойчивых сельскохозяйственных технологий будущего.
Ранее ученые объяснили, как гриб кордицепс превращает насекомых в зомби и мумии.