Зомбирование как стратегия выживания: находка, после которой прошлое перестаёт быть безопасным

Паразитические грибы, способные управлять поведением насекомых, появились на Земле гораздо раньше, чем считалось. Янтарные находки из Юго-Восточной Азии показали, что подобные механизмы существовали уже в начале мелового периода. Эти окаменелости не только зафиксировали древнюю форму "зомбирования", но и позволили проследить эволюцию сложных отношений между грибами и насекомыми. Об этом сообщает научное издание Naked Science.

Фото: Designed by Freepik by vecstock, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Муравьи

Янтарная находка из Мьянмы

В 2017 году в штате Качин на северо-востоке Мьянмы были обнаружены образцы бирманского янтаря с включениями древних организмов. Позднее они попали в коллекции Юньнаньского университета и Нанкинского института геологии и палеонтологии. С помощью радиоизотопного датирования возраст янтаря оценили примерно в 99 миллионов лет.

Внутри прозрачной смолы исследователи нашли прекрасно сохранившиеся следы паразитических грибов, прорастающих из тел древних насекомых. Сохранность образцов оказалась настолько высокой, что позволила изучить мельчайшие морфологические детали, включая плодовые тела и спороносные структуры, как и в других находках, связанных с насекомыми и эволюцией.

Два новых вида древних "зомби-грибов"

Авторы работы описали сразу два ранее неизвестных вида. Первый — Paleoophiocordyceps gerontoformicae — паразитировал на куколке древнего муравья рода Gerontoformica. Гриб прорастал из железы в грудном отделе насекомого, что стало уникальным случаем для грибов этой эволюционной линии.

Второй вид, Paleoophiocordyceps ironomyiae, был обнаружен на древней мухе семейства Ironomyiidae. Плодовое тело гриба формировалось на спинке насекомого, напоминая современные формы паразитических грибов рода Ophiocordyceps.

Обе находки указывают на то, что грибы уже тогда могли активно влиять на поведение своих хозяев, подчиняя их жизненные процессы собственному циклу размножения.

Как учёные определили "зомбирование"

Для анализа структуры окаменелостей применяли микрокомпьютерную томографию и детальный морфологический разбор. Форма стром и расположение спороносных тканей оказались удивительно похожи на современные "зомби-грибы", заражающие муравьев, мух и других насекомых.

Такие грибы сегодня известны тем, что заставляют хозяев покидать укрытия, подниматься на возвышенности и замирать в определённой позе, обеспечивая оптимальные условия для распространения спор. Сходство древних и современных форм позволило отнести найденные организмы к линии Ophiocordyceps.

Возраст эволюционной линии

Дополнительные данные были получены с помощью молекулярно-филогенетического анализа. Исследователи использовали пять генетических маркеров современных представителей группы и сопоставили их с морфологией ископаемых образцов.

В результате возраст эволюционной линии Ophiocordyceps оценили примерно в 133 миллиона лет. Это означает, что паразитические грибы начали специализироваться на насекомых задолго до расцвета цветковых растений и формирования современных экосистем.

Как менялись хозяева грибов

Согласно выводам ученых, предки этих грибов изначально заражали жуков. Со временем они перешли на бабочек, а затем на муравьев и мух. Такие переходы совпали с бурным разнообразием насекомых в меловом периоде, когда экосистемы становились всё более сложными.

Рост численности и разнообразия насекомых создал новые экологические ниши. Паразитические грибы, в свою очередь, быстро адаптировались, что привело к их ускоренной эволюции и появлению специализированных форм.

Социальное поведение муравьев 100 миллионов лет назад

Особый интерес вызвала находка заражённой куколки муравья. Поскольку куколки не способны самостоятельно покидать гнездо, исследователи предположили, что инфицированную особь вынесли наружу здоровые рабочие муравьи.

Подобное поведение соответствует современному понятию "социального иммунитета", когда колония избавляется от потенциального источника инфекции, что перекликается с наблюдениями за поведением муравьёв. Это указывает на то, что коллективные защитные стратегии могли существовать уже более 100 миллионов лет назад.

Почему такие находки редки

Паразитические грибы и мягкие ткани насекомых крайне редко сохраняются в ископаемом виде. В большинстве случаев они разрушаются задолго до захоронения. Янтарь же создает уникальные условия, мгновенно изолируя организм от внешней среды.

Благодаря этому удаётся зафиксировать не только внешний облик, но и сложные биологические взаимодействия, которые в обычных отложениях полностью исчезают.

Сравнение: древние и современные Ophiocordyceps

Древние представители линии Ophiocordyceps по строению плодовых тел и способу паразитирования удивительно близки к современным формам. И тогда, и сейчас грибы использовали насекомых как средство распространения спор, вмешиваясь в их поведение.

Разница заключается лишь в контексте экосистем. В меловом периоде подобные взаимодействия происходили в мире без птиц и млекопитающих в их нынешнем виде, но биологические механизмы уже были удивительно сложными.

Кратко о древних "зомби-грибах"

Действительно ли грибы управляли поведением насекомых?

Прямых доказательств поведения нет, но морфология и аналогии с современными видами указывают на высокую вероятность такого механизма.

Почему возраст линии оценивают в 133 миллиона лет, а янтарь — в 99?

Возраст янтаря отражает время захоронения конкретных организмов, а эволюционный возраст линии рассчитывают по генетическим и филогенетическим данным.

Зачем такие исследования современной науке?

Они помогают понять, как формировались паразитические отношения и как инфекции влияли на эволюцию экосистем.