Nowy gatunek grzyba opisany przez badaczki i badaczy z Wydziału Biologii UW
Badaczki i badacze z Uniwersytetu Warszawskiego oraz Instytutu Botaniki im. W. Szafera PAN odkryli nowy gatunek grzyba: Formicomyces microglobosus, który został wyizolowany z kieszonki policzkowej mrówki ćmawej (Formica polyctena).
Zdaniem badaczy specyficzne środowisko, jakim są kieszonki policzkowe mrówek, może stanowić źródło izolacji niepoznanych dotąd gatunków grzybów. Odkrycie to wzmacnia hipotezę o tym, że przedstawiciele rodziny Trichomeriaceae, do której należy F. microglobosus, wielokrotnie w historii ewoluowali do życia z mrówkami.
Wyniki badań zostały opublikowane w artykule: „Discovery of Formicomyces microglobosus gen. et sp. nov. strengthens the hypothesis of independent evolution of ant-associated fungi in Trichomeriaceae” w czasopiśmie „Fungal Biology”. Jego współautorami są: Igor Siedlecki, Maria Majchrowska, Alicja Okrasińska i dr hab. Julia Pawłowska z Wydziału Biologii UW.
Wiele grzybów wchodzi w interakcje z mrówkami. Znamy grzyby pasożytujące na mrówkach, jak na przykład przedstawiciel owadomorkowców (Entomophthorales): Pandora formicae, czy maczużniki (Ophiocordyceps spp.), doprowadzające do szybkiej śmierci zarażonych owadów. Jednak mrówki i grzyby wchodzą również w symbiozy mutualistyczne, czyli obustronnie korzystne. Dotychczas najlepiej poznana została ścisła relacja mrówek grzybiarek i grzybów z rodziny pieczarkowatych, w której grzybiarki hodują te pożywne grzyby na zbieranych do mrowiska kawałkach liści.
Ostatnie lata badań wskazują na to, że interakcje symbiotyczne pomiędzy mrówkami i grzybami okazują się być bardziej powszechne niż dotychczas sądzono. Jednym z przykładów stosunkowo niedawno opisanej interakcji jest odkrycie w ścianach gniazd mrówek budujących kartonowe mrowiska, grzybów należących do rodziny Trichomeriaceae obejmującej tzw. „czarne drożdże”. Grzybnia tych grzybów przerastając kartonowe ściany, wzmacnia wytrzymałość mrowisk, chroniąc przed zniszczeniem na przykład w wyniku silnych opadów. Dotychczas przykłady takich interakcji opisywano głównie z obszarów tropikalnych.
Morfologia Formicomyces microglobosus
w hodowlach
(A-E – szczep typu ex,
F – szczep ex paratypu): A, D – na MEA, strona górna i tylna,
B, E – na PDA, strona górna i tylna,
C, F – na OA.
W strefie klimatu umiarkowanego jednym z bardziej pospolitych gatunków mrówek jest mrówka ćmawa, należąca do grupy rudnic. Mrówki te żyją w lasach iglastych i mieszanych, gdzie budują swoje gniazda w postaci dużych kopców, złożonych głównie z zebranego przez siebie igliwia i drobin gleby, wydobytych podczas budowania podziemnej części gniazda.
Choć są to mrówki pospolite i bardzo ważne dla leśnych ekosystemów, to wciąż nie wiemy jakie grzyby występują w ich najbliższym otoczeniu, w ich mrowiskach i w jaki sposób wpływają na życie tych społecznych owadów.
Mrówka ćmawa Formica polyctena
fot. Pawel Bieniewski, Wikimedia Commons
Kieszonka policzkowa mrówek stanowi specyficzny fragment jej układu pokarmowego. Dotychczasowe wyniki badań sugerują, że jej obecność w głowie mrówek związana jest ze społecznym stylem życia tych owadów. Żeby mrówki mogły bezproblemowo karmić siebie nawzajem płynnym i pożywnym pokarmem, niezbędny jest w ramach ich przewodu pokarmowego organ, do którego trafiać będą wszystkie stałe cząsteczki przyjmowane przez mrówki podczas odżywiania się, czy w ramach dbania o czystość swoich ciał oraz swojego gniazda. Dotychczasowe prace pokazały, że grudka policzkowa powstająca w policzkowej kieszonce, nierzadko składa się z materii grzybowej, w tym grzybni i zarodników.
Odkrycie
Dotychczas, w ramach badań nad mykobiomem kieszonek policzkowych mrówki ćmawej, prowadzonych przez mykologów z Ogrodu Botanicznego Uniwersytetu Warszawskiego, z grudek policzkowych udało się wyizolować różnorodny gatunkowo zespół grzybów. Większość wyizolowanych grzybów stanowiła poznane już gatunki, związane ze środowiskiem ściółki leśnej. Jednak dwie, uzyskane podczas badań, wolnorosnące kolonie o ciemnych strzępkach, okazały się wyraźnie odmienne od innych opisanych dotychczas gatunków grzybów.
Mikromorfologia Formicomyces microglobosus
(szczep typu ex):
A-D – komórki strzępkowe i blastyczne (strzałka wskazuje koniec strzępek zwieńczony komórką kulistą),
E – chlamydospory,
F-G – strzępki, konidiofory i konidia.
Zespół z Ogrodu Botanicznego UW, we współpracy z mykolożkami i mykologami z Instytutu Biologii Ewolucyjnej Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego oraz Instytutu Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk podjął się przeprowadzenia analizy wyizolowanych szczepów, zarówno pod kątem opisania ich morfologii, jak i ustalenia ich pozycji filogenetycznej na drzewie życia.
Wykonane prace pozwoliły ustalić, że stanowią one nowy, nieopisany dotychczas gatunek grzybów należący do rodziny Trichomeriaceae, do której należą, między innymi, grzyby przerastające ściany gniazd mrówek kartonowych. Nowy grzyb nazwany został Formicomyces microglobosus, gdzie pierwszy człon, czyli nowa nazwa rodzajowa, nawiązuje do izolacji szczepów z mrówek, a drugi człon, czyli nowa nazwa gatunkowa, odnosi się do małych kulistych komórek występujących na końcach strzępek tego grzyba.
Wśród przedstawicieli rodziny Trichomeriaceae, szczepy wielu gatunków współwystępują z mrówkami, szczególnie w strefie klimatów międzyzwrotnikowych. Wyizolowanie nowego gatunku grzyba, przynależącego do tej rodziny, z pospolitych mrówek strefy klimatu umiarkowanego może wskazywać na większą powszechność interakcji symbiotycznych pomiędzy mrówkami a przedstawicielami tej rodziny grzybów. W przypadku interakcji pomiędzy F. microglobosus a mrówką ćmawą, pytanie o charakter tej interakcji i jej powszechność wciąż pozostaje bez odpowiedzi i wymaga dalszych badań.
Opisanie nowego gatunku grzyba z grudek policzkowych mrówek sugeruje również, że ten specyficzny organ stanowić może źródło izolacji większej liczby nieopisanych dotychczas gatunków mikroorganizmów.
Więcej o opisywanym odkryciu można przeczytać w artykule: „Discovery of Formicomyces microglobosus gen. et sp. nov. strengthens the hypothesis of independent evolution of ant-associated fungi in Trichomeriaceae” w dostępnym bezpłatnie czasopiśmie „Fungal Biology”.
Link do artykułu: https://doi.org/10.1016/j.funbio.2023.10.005
Autorki i autorzy artykułu: Igor Siedlecki (igor.siedlecki@uw.edu.pl), Marcin Piątek, Maria Majchrowska, Alicja Okrasińska, Magdalena Owczarek-Kościelniak, Julia Pawłowska.
