hliva ustricová (pleurisy ostreatus) sú základom v mnohých typoch kuchýň, sú cenené pre svoju jemnú chuť a tajomnú vôňu, ktorá pripomína aníz. Táto huba krémovej farby je tiež jedným z niekoľkých druhov mäsožravých húb, ktoré sa živia Nematódy (škrkavky) najmä. Huby vyvinuli nový mechanizmus na paralýzu a zabitie svojej koristi háďatiek: toxín nachádzajúci sa vo vnútri štruktúr podobných lízankám, ktoré sa nazývajú toxínové cysty, ktoré po vypustení spôsobia rozsiahlu bunkovú smrť u háďatiek v priebehu niekoľkých minút. Vedci teraz identifikovali špecifickú prchavú organickú zlúčeninu zodpovednú za tento účinok, podľa a nový list Publikované v časopise Science Advances.

Mäsožravé huby, ako napríklad hliva ustricová, sa živia háďatkami, pretože tieto malé tvory sú v pôde bohaté a poskytujú užitočný zdroj bielkovín. Rôzne druhy si vyvinuli rôzne mechanizmy lovu a konzumácie svojej koristi. napríklad, omiesites Sú to organizmy podobné hubám, ktoré vysielajú „bunky lovca“ na lov háďatiek. Keď sa nájdu, vytvoria cysty v blízkosti úst alebo konečníka škrkavky a potom sa vstreknú do červov, aby napadli vnútorné orgány. Ďalšia skupina albikánov používa bunky, ktoré fungujú ako harpúny loviace korisť, vstrekovaním spór húb do červa, aby spečatili jeho osud.

Iné huby produkujú spóry s dráždivými tyčinkovými alebo dýkovitými tvarmi. Nematódy požierajú spóry, ktoré sa uviaznu v pažeráku a vyklíčia perforáciou čreva červa. Existujú lepkavé štruktúry podobné vetvám, ktoré pôsobia ako superlepidlo; smrtiace obojky, ktoré sa oddelia, keď háďatká preplávajú a vstreknú sa do červov; Viac ako tucet druhov húb používa návnady, ktoré sa zrútia za menej ako sekundu a vytlačia háďatká na smrť.

Priblížiť / Snímka toxických cýst zo skenovacej elektrónovej mikroskopie (SEM). P. ostreatus hubové vlákno.

Yi Yun Lee

Hliva ustricová sa týmto fyzickým pasciam vyhýba v prospech chemického mechanizmu. P. ostreatus Je to to, čo je známe ako „drevený spinner“, ktorý sa zameriava na mŕtve stromy, ale drevo je relatívne chudobné na bielkoviny. Jeho dlhé, rozvetvené vlákna (nazývané vlákna) sú súčasťou ‚huby‘, ktorá rastie v hnijúcom dreve. Táto hýfa je domovom jedových cýst. Keď sa háďatká stretnú s cystami jedu, prasknú a háďatká sú zvyčajne paralyzované a v priebehu niekoľkých minút uhynú. Akonáhle je korisť mŕtva, hýfy prerastú do tiel háďatiek, rozpustia obsah a vysajú kašu pre živiny.

V roku 2020 tím vedcov z Academia Sinica na Taiwane testoval všetkých 15 druhov P. ostreatus A našiel Všetkých 15 dokáže pri hlade produkovať toxické kvapky. Testovali tiež 17 druhov háďatiek a zistili, že žiadny z nich nemôže prežiť vystavenie toxínom. Spoluautor Cheng Han Li a kolegovia navrhli, že vinníkom by mohol byť vápnik uložený vo svaloch zvierat, ktorý, keď sa uvoľní v reakcii na nervové signály, spôsobuje stiahnutie svalov. Svaly sa uvoľnia, keď nervové signály doplnia zásoby vápnika.

Na testovanie hypotézy tím vykonal experimenty, kde bol vápnik v červoch viditeľný, a potom sledoval reakciu na vystavenie cystám hlivy ustricovej. Zistili, že hltanové a hlavové svaly otráveného háďatka boli zaplavené vápnikom a povedali, že vápnik nezmizol, čo viedlo k rozsiahlej smrti nervovosvalových buniek. Navrhli, že jed spúšťa počiatočnú reakciu na vápnik, ale potom blokuje mechanizmus, ktorým háďatká dopĺňajú zásoby vápnika.

ale ja a kol. Nedokázali identifikovať špecifické toxíny zodpovedné za tento účinok, hoci si všimli, že chemický mechanizmus hlivy ustricovej bol odlišný od nematocídov, ktoré sa v súčasnosti používajú na kontrolu populácií háďatiek. Pre novú štúdiu Li a spoluautori na to použili plynovú chromatografiu a hmotnostný spektrometer. Prvá verzia experimentu testovala fľaštičku so vzorkou obsahujúcu iba kultivačné médium a sklenené guľôčky. Druhá kópia testovala vzorku obsahujúcu fľaštičku P. ostreatus ktoré boli chované dva až tri týždne. Tretia kópia bola zmesou prvých dvoch skúmaviek so vzorkou, ktoré obsahovali obe kultúry P. ostreatus a sklenené korálky.

Vinník: prchavý ketón nazývaný 3-oktanón, ktorý je jednou z niekoľkých prirodzene sa vyskytujúcich prchavých organických zlúčenín (VOC), ktoré huby používajú na komunikáciu. Zdá sa, že 3-oktanón pôsobí aj ako účinný mechanizmus zabíjania háďatiek. Vystavenie štyroch druhov háďatiek 3-oktanónu spôsobilo masívny (a fatálny) prílev iónov vápnika do nervových a svalových buniek. Dávkovanie je podľa autorov kritické. Nízke dávky odpudzujú slimáky a slimáky, no vysoké sú smrteľné. To isté platí pre háďatká. Vysoká koncentrácia viac ako 50 percent 3-oktanónu je potrebná na spôsobenie rýchlej paralýzy a rozsiahlej bunkovej smrti. Tým tiež spôsobili tisíce náhodných genetických mutácií v hube. Tí mutanti, u ktorých sa nevyvinuli toxické cysty na ich vláknach, už neboli toxické pre háďatká Niektoré typy sú elegantné.

Pokiaľ ide o to, prečo si huby vyvinuli taký nezvyčajný mechanizmus zabíjania háďatiek, autori naznačujú, že je to preto, že umierajúce alebo hnijúce stromy sú obzvlášť chudobné na dusík a tento mechanizmus je pre huby dobrým spôsobom, ako tento nedostatok kompenzovať. Tieto cysty môžu dokonca slúžiť na obranný účel. Niektoré typy háďatiek môžu prepichnúť hýfy húb, aby vysali cytoplazmu, takže prítomnosť cýst vyžarujúcich toxické plyny na hýfach by mohla huby chrániť pred takýmito predátormi.

DOI: Science Advances, 2023. 10.1126/sciadv.ade4809 (O DOI).