«Чужой» среди муравьев: ученые ЮФУ описали новый род грибов-паразитов
Помните сериал «Одни из нас», где гриб кордицепс превращает людей в зомби? В реальности грибы действительно умеют управлять поведением своих хозяев, но, к счастью, не людей. Ученые Южного федерального университета описали новый род грибов Xenomorphomyces, который паразитирует на муравьях, прорастает под их панцирь и постепенно превращает тело насекомого в подобие губки. Это первый случай такой грибковой инфекции, задокументированный для юга России.
Муравьи — общественные насекомые, и их скученный образ жизни создает идеальные условия для передачи паразитов. Но грибковые эпидемии, выкашивающие целые семьи, редки: насекомые умеют распознавать зараженных сородичей, выносить их из гнезда и избегать контакта. Известные науке грибы, связанные с муравьями, делятся на две группы: одни убивают хозяина почти сразу (например, Beauveria или Metarhizium), другие – живут на живом насекомом и не приводят к немедленной гибели (например, Aegeritella или Laboulbenia), постепенно истощая своего носителя. Последние прикрепляются к панцирю и могут либо просто держаться на поверхности, либо проникать внутрь тела, разрушая хитиновые покровы. До сих пор для муравьев рода Lasius ученые знали лишь два таких гриба. Новое исследование добавляет третий, причем относящийся к новому, ранее не известному роду.
История началась в 2021 году. Ученые собирали рабочих муравьев Lasius distinguendus в Ростове-на-Дону. Гнездо располагалось под камнем в зарослях туи. На теле насекомых были заметны темные наросты, нехарактерные для этих муравьев, окрашенных целиком в светло-желтые оттенки. Это вызвало интерес специалистов. Наблюдения за семьей продолжались до сентября 2024 года, и все это время зараженность колонии оставалась практически стопроцентной. Образцы для исследования направили в Ботанический институт РАН (Санкт-Петербург), где гриб выделили с поверхности кутикулы насекомых в чистую культуру и провели комплексный анализ. Изучили строение колоний, сделали гистологические срезы и микрокомпьютерную томографию, а также проанализировали последовательности трех генетических локусов. Именно сочетание молекулярных данных и внешних признаков позволило однозначно отделить находку от всех известных родственников.
Результаты показали, что гриб относится к семейству Readerielliopsidaceae. Ближайшие родственники — в основном паразиты растений. Хотя в семействе есть, например, и паразиты тлей. Но уникальная комбинация признаков не позволила отнести муравьиного паразита ни к одному из известных родов. Так появился новый род Xenomorphomyces. Статья опубликована в журнале Insects.
«Видовое имя formicartus составлено из латинских слов «муравей» и «контейнер». Имеется в виду, что муравей служит для гриба своеобразной емкостью (контейнером) для развития и размножения. А родовое название появилось потому, что в лабораторных условиях ученые очень долго не могли получить все типы спороношения, необходимые для описания морфологии этого гриба. Он будто прятался от нас. Отсюда и название: «Xeno» — чужой, неизвестный; «morpho» — форма, внешний вид», — пояснил Дмитрий Шевченко, сотрудник Академии биологии и медицины ЮФУ, один из авторов исследования.
Отдельный сюжет — экология семейства. Большинство грибов из этого семейства ведут совсем другой образ жизни. Их называют сажистыми грибами: они селятся на листьях растений, питаются сладкими выделениями тлей и образуют черный налет, который мешает листьям получать свет. А новый гриб выбрал иной путь: он не живет на растениях, а паразитирует на животных. Для эволюции это принципиально другой образ жизни.
«Род Xenomorphomyces описан как паразит Lasius distinguendus, то есть его можно рассматривать как узкоспециализированного эктопаразита с пока не до конца ясной для нас стратегией расселения и передачи. Подобные находки известны для Южной Европы, но в Восточной Европе, и в России, в частности, эта находка на данный момент уникальна. Мы до сих пор спорим, можно ли считать этот гриб нашим аборигенным видом, или же его могли завезти к нам с посадочным материалом (Ботанические сады часто оказываются очагами интродукции различных организмов). В последнем случае за ним необходим мониторинг, как за потенциальным интродуцентом», — отметил Дмитрий Шевченко.
Как именно гриб вредит муравью? На теле насекомого появляются темные овальные наросты. Они растут на всех частях тела, кроме антенн и кончиков ног, особенно часто на брюшке и груди. Иногда гриб покрывает почти весь панцирь. Ученые выяснили, что мицелий развивается в основном на поверхности, но может проникать и под кутикулу, прорастая в полость тела. Зараженные рабочие муравьи в лаборатории жили около одного-двух месяцев, тогда как здоровые особи более восьми месяцев. Таким образом, паразит значительно сокращает срок жизни хозяина. Гриб сковывает суставы, голову и ротовые части, из-за чего насекомым трудно двигаться и питаться.
«Для человека этот гриб абсолютно безопасен. Его нашли только на муравьях Lasius distinguendus и, судя по всему, может заражать только этот вид и, возможно, родственников из того же рода. Случаев заражения людей или других животных не зафиксировано. Аналогии с кордицепсом из известной серии игр тоже не совсем корректны: данный паразит никак не управляет поведением хозяина, у него совершенно другая модель распространения: контактная. Он передается между членами семьи во время трофаллаксиса (обмена пищей) и других взаимодействий. А значит, заставлять носителя куда-то идти ему без надобности. Более того, за четыре года наблюдений мы не обнаружили других зараженных семей поблизости. Сама семья, где мы нашли гриб, при почти стопроцентной зараженности продолжает нормально жить и развиваться уже более пяти лет. Это указывает на то, что гриб оказывает умеренное негативное воздействие на муравьев, предполагая низкую летальность. На самом деле, снижение летальности для хозяина характерно для многих паразитов, и указывает на то, что его отношения с муравьями продолжаются уже очень давно. Чем больше муравей проживет – тем дольше на нем проживет сам гриб. Ну а строгая видоспецифичность исключает заражение организмов за пределами конкретного семейства. Проще говоря, ни для людей, ни для каких-либо других позвоночных этот гриб угрозы не представляет», — отмечает Дмитрий Шевченко.
Заражение, по всей видимости, передается при прямом контакте между особями. В лабораторных условиях заразить здоровых муравьев не удалось: насекомые оттаскивали инфицированные трупы в сухой периферийный участок инкубатора и долго не приближались к ним. Ученые предполагают, что между муравьиными семьями гриб может передаваться во время брачного лета через крылатых самок и самцов. Любопытно, что внешние проявления нового гриба на хитине муравьев очень похожи на те, что оставляют грибы рода Aegeritella. Это может путать исследователей при полевых наблюдениях, поэтому для точной диагностики нужен полноценный микологический анализ.
Telegram 
Дзен 
VK 
