Sprawdź co umiesz

Zależność pomiędzy organizmami budującymi porosty była wyjaśniana na różne sposoby. Jeden z nich – teoria symbiozy mutualistycznej – przemawia za tym, że współżycie glonu i grzyba jest korzystne dla obydwu w takim samym stopniu: grzyb zapewnia schronienie oraz dostarcza wody i soli mineralnych, a glon udziela źródła energii w postaci cukru produkowanego w procesie fotosyntezy. Teoria symbiozy antagonistycznej natomiast zakłada, że grzyb dominuje nad glonem, uniemożliwiając mu wytworzenie organów generatywnych i samodzielny rozwój oraz stymulując go do przeprowadzania fotosyntezy z wydzielaniem kwasu askorbinowego i innych związków, pobierając jej produkty. Ponadto niektórzy sugerują, że symbioza antagonistyczna mogłaby przybierać formę pasożytnictwa, w którym wnikanie ssawek grzyba do wnętrza komórek glonu powoduje ich śmierć.

Tekst do ćwiczeń 9‑12

Mrówki Camponotus leonardi muszą mierzyć się z potężnym wrogiem – grzybem Ophiocordyceps unilateralis, którego fizjologia nie jest jeszcze przez nas dokładnie poznana. Do niedawna podejrzewano tego pasożyta o zdolność do oddziaływania na funkcje mózgu, a w konsekwencji na zachowanie mrówek Camponotus leonardi.

Zarażone zarodnikami grzyba „mrówki zombie” zachowują się w sposób nietypowy – wędrują w górę roślin na wysokość około 25 cm. Następnie wgryzają się za pomocą żuwaczek w nerwację liści o ekspozycji północno‑zachodniej i nieruchomieją. Miejsce zatrzymania zainfekowanych owadów nie jest przypadkowe. Właśnie po tej stronie roślin występujących w tropikalnych lasach Tajlandii i Brazylii panują idealne warunki do rozwoju grzyba Ophiocordyceps unilateralis(od 94% do 95% wilgotności powietrza i temperatura wynosząca od 20 do 30°C). Z głowy mrówki wgryzionej w liść wyrasta następnie długa strzępka z kolistym owocnikiem (w nim znajdują się worki – zarodnie grzyba, w których dochodzi do mejozy). Tyle widzimy, obserwując mrówkę z zewnątrz. Co dzieje się w środku?

Mrówka rozpoczyna swój marsz dopiero, gdy haploidalne strzępki grzyba oplotą szczelnie jej komórki mięśniowe. Komórek pasożyta nie znaleziono w układzie nerwowym mrówki, co oznacza, że nie wpływają one na zwoje mózgowe gospodarza, a jedynie jego mięśnie i w konsekwencji – ruchy.

Po zatrzymaniu się osobnika Camponotus leonardi grzyb trawi prawie wszystkie tkanki mrówki z wyjątkiem mięśni żuwaczki oraz chitynowego pancerza (który dodatkowo jeszcze uszczelnia). Poza tym strzępki Ophiocordyceps unilateralis wydzielają w ciele żywiciela substancje o działaniu bakteriostatycznym. Po około 10 dniach od zarażenia mrówki zarodnikiem dochodzi do pęknięcia kolistej, dikariotycznej struktury i wysypywania się nowych nieruchliwych zarodników.

Obszar, na którym może dochodzić do zarażania kolejnych mrówek, to około 1 mIndeks górny 2². Zdrowe mrówki wynoszą (jeśli zdążą) zarażone, lecz ruchome, osobniki poza obszar funkcjonowania kolonii. Ponadto mrówki unikają cmentarzysk powstających na wysokości 25 cm od ziemi i przenoszą się powyżej tego pułapu. Bywa jednak, że jedynymi ścieżkami prowadzącymi z drzewa na drzewo są te biegnące po ziemi. Dlatego niektóre mrówki podejmują ryzyko i przemieszczają się poniżej cmentarzysk.

Indeks górny Na podstawie: Araujo J.P.M. i Hghes D.P., Zombie‑Ant Fungi Emerged from Non‑manipulating, Beetle‑Infecting Ancestors, Current biology, 2019. Indeks górny koniec^{Na podstawie: Araujo J.P.M. i Hghes D.P., Zombie‑Ant Fungi Emerged from Non‑manipulating, Beetle‑Infecting Ancestors, Current biology, 2019.}