Гриб превращает своих хозяев в транссексуалов

Обычно, если гриб обожает заражать собой растения, его споры созревают где-нибудь на стеблях или листьях хозяина. Но пыльниковая головня (Micobrotryum lychnidis-dioicae) прибегает к куда более изощренному трюку: она заставляет своего хозяина – смолевку белую (Silene latifolia) – продуцировать споры паразита собственными пыльниками вместо пыльцы! Когда наивные насекомые садятся на зараженный цветок, то вместо нектара их там встречают коварные споры головни, которые цепляются за опылителя и переносятся им на свежездоровые растения.

Мужской цветок смолевки белой (Silene latifolia) с несчастными пыльниками, вынужденными продуцировать споры паразитического гриба Micobrotryum lychnidis-dioicae. Фото: Martin C. Fischer.

Белая смолевка – растение двудомное, то есть мужские и женские цветки у них созревают на разных особях. Тычинки с пыльниками имеются только на мужских растениях, на женских их нет. Получается, если головня заражает женскую особь, то это тупик? Нет пыльников – неоткуда спорам распространяться? Как бы не так! В рукаве головни припасен еще один хитрый туз: недолго думая, гриб… меняет пол хозяина с женского на мужской! По крайней мере частично: растение начинает вместо пестиков отращивать на цветках довольно примитивные тычинки.

Быть растению самцом или самкой – определяют половые хромосомы. Их гены регулируют активность других генов, расположенных на других хромосомах. В мужских растениях более активны одни гены, в женских – другие. Благодаря этому возникает половой диморфизм, выражающийся в отличиях в строении и размерах цветка, количестве цветков у растений разных полов. Смолевку белую ботаники часто используют в качестве модельного объекта для изучения эволюции полов и половых хромосом. А вместе с лукавой головней они стали излюбленной системой для исследования коэволюции хозяев и патогенов.

Половой диморфизм у смолевки. Слева мужской цветок, справа – женский. Фото: Peter Müntener.

Чтобы разобраться в том, как грибу удается заставить женские цветки пойти по мужскому пути, ученые из Швейцарии и Франции прибегли к секвенированию РНК – методике, позволяющей судить об экспрессии смолевкиных генов. Выяснилось, что гриб по-разному меняет активность генов в мужских и женских растениях. Несмотря на то что при заражении морфологически более всего меняются женские цветки, наибольшие транскриптомные изменения затрагивают «мужские» гены – те, которые больше экспрессируются в здоровых мужских растениях. Инфекция значительно повышает их экспрессию в женских растениях, а в мужских – снижает. На экспрессию «женских» генов – более активных в здоровых женских растениях – она тоже влияет, но в меньшей мере (экспрессия снижается в женских растениях и повышается в мужских). В результате мужские растения становятся более «женственными», а женские – «мужественными», и половой диморфизм уменьшается.

Пыльниковая головня не единственное существо, способное менять гендерные качества своего хозяина. Так, бактерии Wolbachia побуждают самцов некоторых насекомых становиться женщинами, а родственные грибам микроспоридии Nosema granulosis феминизируют самцов некоторых ракообразных. Кто знает, может, и с человеческими трансгендерами все обстоит хитрее, чем мы думаем. Стоит поискать в их голове грибные гифы, оплетающие мозг и заставляющие его желать того, чтобы отрастить в вагине пенис и извергать направо и налево чужеродные споры, что нагло примазались к беспечному людскому семени.


Текст: Виктор Ковылин. По материалам: Plant Scientist, PLoS Biologue
Научная статья: PLoS Genetics (Zemp et al., 2015)

Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если вы хотите поделиться с друзьями и подписчиками, можно использовать фрагмент и поставить активную ссылку на эту статью – мы будем рады. С уважением, Батрахоспермум.


Комментарии:

Высказать свое мудрое мнение