Ископаемые грибы в янтаре показали древнее происхождение паразитических «зомби-муравьев»

Исследователи из Китайской академии наук сообщают, что ископаемые энтомопатогенные грибы из янтаря середины мелового периода представляют одни из древнейших прямых свидетельств паразитических отношений между грибами и насекомыми. Это позволяет предположить, что грибы рода Ophiocordyceps возникли примерно 133 миллиона лет назад и претерпели ранние смены хозяев, которые сформировали их эволюцию.

Энтомопатогенные грибы эволюционировали необычайными способами, чтобы превратить насекомых в невольных пособников их собственной гибели. Среди самых известных — «грибы-зомби» Ophiocordyceps unilateralis, поражающие муравьев-древоточцев в тропических лесах. После заражения гриб захватывает нервную систему хозяина, заставляя его покинуть безопасность гнезда.

Муравей становится марионеткой, вынужденной залезть на растение и вцепиться челюстями в лист. После смерти муравья из его головы вырастает спороносная ножка, рассеивая споры для заражения новых жертв.

Прямые ископаемые свидетельства таких отношений были скудны, поскольку мягкие ткани грибов редко окаменевают, а их патогенную природу сложно распознать в древних образцах.

В исследовании «Cretaceous entomopathogenic fungi illuminate the early evolution of insect–fungal associations», опубликованном в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, описаны два новых вида грибов, сохранившихся в качинском янтаре возрастом примерно 99 миллионов лет.

Один из них, Paleoophiocordyceps gerontoformicae, был обнаружен в связи с зараженной куколкой муравья из вымершего рода Gerontoformica. Заражение, вероятно, началось внутри гнезда, а рабочие муравьи, как и современные виды, могли вынести куколку наружу для поддержания гигиены колонии.

Морфологические особенности P. gerontoformicae соответствовали чертам современных мирмекофильных видов Ophiocordyceps. Сочетание латерально прикрепленных аском и бесполых признаков, сходных с кладой Hirsutella, указывало на положение у основания как мирмекофильных гирсутеллоидных линий, так и линии O. sphecocephala.

Результаты показали, что Ophiocordyceps, вероятно, появился в раннем меловом периоде, около 133,25 млн лет назад, что раньше предыдущих оценок (~100 млн лет). Реконструкции предкового состояния предполагают, что род изначально паразитировал на жуках, а затем перешел на чешуекрылых и перепончатокрылых в меловом периоде. Эти переходы совпали с диверсификацией бабочек и муравьев, что открыло новые экологические возможности для специализации грибов.

Авторы пришли к выводу, что окаменелости не только документируют одни из древнейших свидетельств существования насекомо-патогенных грибов, но и подтверждают мнение, что Ophiocordyceps диверсифицировался параллельно со своими насекомыми-хозяевами.