Паразитические грибы – удивительное творение природы. В отличие от своих обычных сородичей, такие грибы атакуют живые организмы, проникают в них и питаются ими, тем самым вызывая заболевания, а иногда и смерть хозяина. Большинство патогенных (болезнетворных) грибов являются паразитами растений, но есть и те, что паразитируют на насекомых и членистоногих. Одним из таких является гриб Кордицепс однобокий, паразитирующий на муравьях и вдохновивший создателей игры «Одни из нас» (The Last of Us). Недавно, однако, исследователи обнаружили нечто действительно редкое и пугающее, наткнувшись на тарантула, зараженного этим «зомби-грибом». В видеоролике, опубликованном полевым исследователем Крисом Кетолой и его командой, можно увидеть прорастающий из тела паука гриб. Лежа на земле рядом с желто-оранжевым тарантулом, Кетола объясняет, что паразитический гриб завладел нервной системой членистоного и вынудил его перебраться в укромное место. Затем, после гибели паука, Кордицепс пророс через его тело, позволив распространяться спорам.

Так выглядит «зомби-гриб» Кордицепс, захвативший тело паука-птицееда. Изображение: www.reddit.com

Кордицепс – лечебный паразит

Кордицепс (Cordyceps) — это род аскомицетовых грибов, включающий более 400 видов, каждый из которых обладает уникальными свойствами и биологическими особенностями. Однако все они объединены одной общей чертой: кордицепс является облигатным паразитом, который поражает насекомых и других членистоногих. Среди всех представителей этого рода, наибольшую известность приобрел Cordyceps sinensis (иначе называемый китайский кордицепс или гусеничный гриб), обладающий целебными свойствами, а также Cordyceps militaris, используемый в традиционной китайской медицине.

Поразительно, но история использования кордицепса уходит в глубокую древность. В Китае и Тибете этот гриб упоминается в старинных медицинских трактатах, возраст которых насчитывает более 1000 лет. Традиционно кордицепс использовался для лечения различных заболеваний, включая заболевания дыхательной системы, почек, печени и проблем с иммунной системой. В древнем Китае кордицепс считался императорским средством, доступным только представителям высших слоев общества.

Некоторые грибы, чтобы распространять свои споры, манипулируют поведением хозяев, которых они заражают. Изображение: cdn.britannica.com

Кордицепс, однако, больше интересен как редкий пример симбиоза грибов и насекомых. Его часто называют «зомби-грибом» из-за способности паразитировать на своих хозяевах, которыми, как правило, являются муравьи. Специфические метаболические и химические механизмы, с помощью которых эти грибы воздействуют на центральную нервную систему своего хозяина, до сих пор до конца не изучены и, вероятно, немного различаются у разных видов этих паразитов.

Все они, по-видимому, выделяют химические вещества, которые запускают основные реакции двигательных нейронов у своих хозяев. Так, зараженные кордицепсом муравьи вцепляются в ветку высокого дерева буквально мертвой хваткой, обездвиживая челюсти, чтобы не свалиться. Но обо всем по-порядку.

Жизненный цикл

Итак, жизненный цикл кордицепса начинается с того, что споры гриба оседают на теле насекомого, проникают в его организм и начинают расти, поглощая внутренние органы. На самом деле кордицепс – это сложно устроенный организм с хорошо развитым плодовым телом. Основная его часть — мицелий — разрастается внутри тела хозяина, поедая внутренние органы и заменяя их своими тканями.

В результате этого процесса насекомое погибает, а из его тела начинает прорастать плодовое тело гриба. Этот процесс может занять от нескольких недель до нескольких месяцев, в зависимости от условий окружающей среды и вида гриба. Плодовое тело кордицепса обычно имеет вытянутую форму и может достигать нескольких сантиметров в длину. Цвет варьируется от ярко-оранжевого до темно-коричневого в зависимости от вида. Споры гриба образуются на поверхности плодового тела и затем распространяются в окружающую среду, заражая новых хозяев.

Паразитический гриб Кордицепс — это удивительное создание природы, представляющее собой один из самых ярких примеров взаимодействия грибов и насекомых. Изображение: i.natgeofe.com

• Заражение: Споры кордицепса оседают на теле насекомого, проникая через его кутикулу (внешний защитный слой) или через дыхательные пути. Это первый и наиболее критический этап в жизни гриба.
• Рост внутри хозяина: После проникновения в тело насекомого, споры начинают развиваться в мицелий, который захватывает внутренние органы и ткани. Гриб использует питательные вещества хозяина для своего роста и развития, постепенно убивая его.
• Формирование плодового тела: Когда внутренние органы насекомого полностью замещены мицелием, гриб формирует плодовое тело, которое прорастает из тела погибшего насекомого. Это плодовое тело служит для распространения спор и заражения новых хозяев.
• Распространение спор: Плодовое тело выбрасывает в окружающую среду споры, которые могут заразить других насекомых, замыкая жизненный цикл гриба.

Выбор хозяев

Каждый вид кордицепса обычно специализируется на определенных видах насекомых или членистоногих. Например, Cordyceps sinensis заражает гусениц бабочек из семейства Hepialidae, тогда как Cordyceps militaris может поражать широкий спектр хозяев, включая бабочек, муравьев и других насекомых. Выбор хозяев зависит от экологических условий, а также от биохимических механизмов, позволяющих грибу проникать и развиваться внутри конкретного организма.

Кордицепс является уникальным примером паразитизма, при котором гриб не только убивает своего хозяина, но и использует его тело в качестве субстрата для своего роста и развития. Это взаимодействие оказывает значительное влияние на популяции насекомых, особенно в тропических лесах, где кордицепс играет важную роль в регулировании численности насекомых.

Кордицепс обладает сложным жизненным циклом, который начинается с заражения хозяина и завершается образованием спор, готовых к заражению новых особей. Изображение: cdn.mos.cms.futurecdn.net

Отметим, что способность манипулировать поведением хозяина на самом деле очень распространена среди многочисленных паразитов и паразитоидных групп организмов, включая очень простого одноклеточного паразита Toxoplasma gondii, который заражает грызунов и заставляет их совершать очень глупые поступки, в частности, терять всякую заботу о верхней части своего тела.

Кордицепс и пауки

Учитывая популярность сериала от HBO «Одни из нас» (The Last of Us) по мотивам одноименной игры, не слышал о кордицепсе только ленивый. Однако в ожидании второго сезона разговоры о «зомби-грибы» стали сходить на нет. Так, вероятно, продолжалось бы и дальше, если бы не видео, недавно опубликованное в Instagram (социальная сеть запрещена на территории РФ), полевым исследователем и его командой, которые наткнулись на зараженного кордицепсом тарантула.

Зрелище получилось по-настоящим пугающим – в ролике Крис Кетол находится рядом с мертвым пауком, из тела которого торчат странные шипы. Кетола – координатор полевых исследований некоммерческой организации, работающей в перуанской Амазонии и Уганде.

Сегодня вечером мы наткнулись на нечто поистине невероятное. Грибок завладел нервной системой тарантула и вынудил его перебраться в укромное место, а затем, когда паук умер, пророс из его тела, позволив спорам распространиться, – говорит Кетола, лежа рядом с ярким желто-оранжевым птицеедом, из мертвого тела которого торчит паразитический гриб.

Крис Кетол показывает зараженного кордицепсом тарантула. Изображение: www.reddit.com

Наиболее интересное во всей истории является то, что вид кордицепса, заразивший тарантула – крайне редкий. Исследователи отмечают, что существуют, по крайней мере, две группы отдаленно родственных грибов, которые поражают беспозвоночных, а биологи только начинают понимать, как именно грибы влияют на поведение хозяина.

Новый вид кордицепса

Ранее исследователи сообщили, что обнаружили новый паразитический гриб, который охотится на пауков-потайщиков в тропических лесах Бразилии в Атлантическом океане. Редкий фиолетовый кордицепс также заражает беспозвоночных и захватывает хозяина, однако доказательств того, что он контролирует поведение пауков, прежде чем убить их, на данный момент нет. Гриб обнаружили в ноябре во время экскурсии по лесам к северу от Рио-де-Жанейро с целью документирования биоразнообразия региона и поиска новых видов.

Это один из немногих видов кордицепса фиолетового цвета. Нам известно около 1% от их разнообразия, то есть мы знаем очень мало. Необходима фундаментальная научная работа, чтобы изучить их, – пишут авторы открытия.

Фиолетовый паразитический гриб, обнаруженный в тропических лесах Бразилии в Атлантическом океане, высовывается из норы паука-ловушки после того, как обвивается вокруг паукообразного. Изображение: i.guim.co.uk

Ведущий исследователь, доктор Оскар Алехандро Перес Эскобар и доктор Наталья Пшеломска, которые проводили секвенирование в полевых условиях, заявили, что их работа подтвердит гипотезу о новом виде и может быть использована для ускорения идентификации других видов в экосистемах, находящихся под угрозой исчезновения.