Grzyb wytwarza w cykadach stymulant podobny do amfetaminy

Grzyby owadobójcze zwykle zabijają żywiciela, zanim uwolnią zarodniki. Massospora należy do nielicznych wyjątków: utrzymuje owada przy życiu i w ruchu, podczas gdy tylna część odwłoka zostaje zastąpiona zwartą masą zarodników. Owad lata i zaleca się dalej, roznosząc zakażenie — to strategia zwana aktywnym przenoszeniem przez żywiciela.

W 2019 roku zespół Grega Boyce'a opublikował w „Fungal Ecology" wynik metabolomicznego przeszukania takich zakażeń. W czterech populacjach cykad okresowych zakażonych przez Massospora cicadina wykryto katynon — amfetaminę znaną dotąd z rośliny czuwaliczki jadalnej. W cykadach rocznych zakażonych przez Massospora platypediae lub Massospora levispora, które prawdopodobnie są jednym gatunkiem, znaleziono psylocybinę, czyli związek kojarzony z grzybami z rodzaju Psilocybe.

Najciekawsze jest to, czego nie udało się znaleźć. W genomach Massospora brakuje części enzymów potrzebnych do znanych szlaków biosyntezy katynonu i psylocybiny, nie wykryto też spodziewanych metabolitów pośrednich ani ortologów genów. Autorzy wnioskują ostrożnie, że grzyb może wytwarzać te związki inną, nieopisaną jeszcze drogą — a nie że przejął gotowy szlak od rośliny albo od innego grzyba.

Kuszący wniosek „grzyb odurza owada, żeby ten roznosił zarodniki" jest hipotezą, nie wykazanym mechanizmem. Znamy neuroaktywność obu związków u innych zwierząt i widzimy zmienione zachowanie zakażonych cykad. Brakuje eksperymentu, który połączyłby jedno z drugim przyczynowo. Praca opisuje więc bardzo mocną poszlakę i wprost nazywa ją poszlaką.

Zmiana zachowania sama w sobie jest dobrze udokumentowana i wygląda niepokojąco precyzyjnie. John Cooley i współpracownicy opisali w 2018 roku w „Scientific Reports", że samce cykad z zakażeniem wytwarzającym zarodniki konidialne wykonują dokładnie wymierzony w czasie trzepot skrzydeł — sygnał, którym normalnie odpowiadają wyłącznie gotowe do kopulacji samice. Ściągają w ten sposób zdrowe samce do bezpośredniego kontaktu, a ten kontakt najwyraźniej przenosi zakażenie. Samce z drugim typem zakażenia, wytwarzającym zarodniki przetrwalnikowe czekające na następne pokolenie cykad, tego sygnału nie dają.

W polskich lasach nie spotkamy ani cykad okresowych, ani Massospory, ale spotkamy ich krewnych. Grzyby z rzędu Entomophthorales zabijają muchy, mszyce i motyle, a martwe owady przyklejone do źdźbeł trawy w pozycji rozpostartych skrzydeł to najczęstszy ślad ich obecności. Ten sam schemat — pasożyt, który ustawia żywiciela w miejscu korzystnym dla własnych zarodników — pojawił się w ewolucji grzybów wielokrotnie i niezależnie.

Co naprawdę pokazują dane

Chemicznie nie jest to amfetamina, lecz katynon — naturalny stymulant o szkielecie β-ketoamfetaminy. Metabolomika wykryła katynon w czterech populacjach cykad okresowych zakażonych Massospora cicadina. W cykadach rocznych porażonych linią M. platypediae/levispora znaleziono zamiast tego psylocybinę, a w części próbek także psylocynę. Pasożyt zastępuje tylną część odwłoka masą zarodników, lecz gospodarz pozostaje ruchliwy i podejmuje kontakty godowe, które rozsiewają grzyb. Badanie wykazało obecność związków, ale nie podało oczyszczonego katynonu zdrowym cykadom i nie dowiodło, że sam wywołuje konkretne zachowanie. Autorzy traktują jego rolę — możliwe podtrzymanie aktywności lub zmiana apetytu — jako hipotezę. Tytuł warto więc zmienić na „grzyb wytwarza w cykadach stymulant podobny do amfetaminy”, bez sugestii celowego dozowania.