Гриб-паразит помогает растениям ловить и съедать насекомых

Паразитические грибы из рода metarhizium выработали оригинальную стратегию сотрудничества с растениями — они заражают своими спорами личинок насекомых, переваривают их и передают белки в корни растений, получая взамен питательные вещества, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Science.

Существует несколько сотен видов растений, питающихся не только энергией солнца, но и белками и микроэлементами из тканей тела пойманных ими насекомых. К их числу относятся мухоловки, росянки, тропические «кувшины»-непентесы и некоторые другие виды. Как правило, растения-охотники выращивают специальные органы-ловушки, при помощи которых они заманивают и переваривают своих жертв.

Группа биологов под руководством Майкла Бидочки (Michael Bidochka) из университета Брока в городе Сент-Катаринс (Канада) расширила круг плотоядных представителей фауны, выяснив, что грибы из рода Metarhizium помогают некоторым растениям в охоте на насекомых, играя роль охотничьей ловушки и «желудка».

Как отмечают ученые, данный род паразитических грибов хорошо известен своей «всеядностью» — споры Metarhizium способны заражать и уничтожать примерно 200 видов насекомых, в том числе муравьев, жуков и личинок бабочек. Споры этого грибка очень широко распространены — по текущим оценкам, на один грамм почвы приходится по миллиону частиц Metarhizium.

Бидочка и его коллеги заметили, что нити грибницы этих грибков очень часто опутывали корни некоторых растений в лесу. Биологи предположили, что грибок сотрудничает с растениями, обменивая часть своей «добычи», богатой белками и другой азотосодержащей органикой, на сахара и прочие питательные вещества.

Для проверки своей гипотезы ученые приобрели несколько гусениц восковой моли (Galleria mellonella) и ввели в их тело небольшую порцию атомов радиоактивного азота-15. Ученые разделили личинок на две группы — первая из них составила контрольную группу, а насекомых из второй половины биологи заразили спорами грибка Metarhizium robertsii.

После этого авторы статьи закопали еще живых членистоногих в огороженные пластиковой сеткой клетки рядом с корнями ростков гигантского проса и обыкновенной фасоли. Через два дня насекомые погибли от инфекции. Исследователи стали ежедневно наблюдать за изменением доли атомов азота-15 в листьях, корнях и других частях проса и фасоли.

В общем, эксперимент подтвердил предположения Бидочки и его коллег — грибы действительно передавали часть белков погибшего насекомого в корни растений. Так, через две недели ткани корней и других частей растений состояли примерно на 30% из атомов азота, извлеченных из тканей насекомого, а через месяц их доля в некоторых частях фасоли и проса повысилась до 50%.

С другой стороны, доля «животных» атомов азота в тканях растений, которые росли рядом с клетками с насекомыми из контрольной группы, оставалась минимальной на протяжении всего месяца и редко превышала уровень в 5% от общей массы азота в тканях растений.

Таким образом, грибы могут выступать в качестве «поставщика» жизненно важных нутриентов — азота и других микроэлементов — для растений, не обладающих специальными приспособлениями для охоты на насекомых. Как полагают исследователи, их открытие значительно расширяет пути круговорота азота в живой природе, так как грибки Metarhizium способны соединяться с корнями сотен видов растений.