قارچ زامبی، کشف گونه‌های باستانی در حشرات ۹۹ میلیون ساله

گونه‌های جدید قارچ زامبی در حشرات باستانی کشف شد

قارچ زامبی، که در بازی ویدیویی The Last of Us و سریال HBO آن به تصویر کشیده شده، انسان‌ها برای بقا در برابر آن مبارزه میکنند. این قارچ انگلی، میزبان خود را به زامبی تبدیل میکند. در حالی که این عفونت‌ها در هر دو اثر به شکل چشمگیری به تصویر کشیده شده‌اند، این قارچ‌ها صرفاً یک داستان علمی تخیلی نیستند. یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که برخی از گونه‌های آن از عصر دایناسورها وجود داشته‌اند.

یک تیم بین‌المللی از محققان به رهبری یوهوی ژوانگ، دانشجوی دکترای دیرینه‌شناسی در دانشگاه یوننان چین، اخیراً دو حشره آلوده به قارچ زامبی را در داخل کهربای ۹۹ میلیون ساله پیدا کردند. این مگس و شفیره مورچه فسیل‌شده، از قدیمی‌ترین سوابق فسیلی قارچ‌های بیماری‌زای حیوانی هستند که به دوره کرتاسه بازمیگردند. نکته مهم‌تر این است که این حشرات به دو گونه از قارچ‌ها آلوده شده بودند که قبلاً برای علم ناشناخته بودند و اکنون Paleoophiocordyceps gerontoformicae و Paleoophiocordyceps ironomyiae نامیده میشوند. محققان یافته‌های خود را در ۱۱ ژوئن در مجله Proceedings of the Royal Society B منتشر کردند. ژوانگ به سی‌ان‌ان گفت: «به طور کلی، این دو فسیل بسیار نادر هستند، حداقل در میان ده‌ها هزار نمونه کهربایی که ما دیده‌ایم، و فقط تعداد کمی از آنها رابطه همزیستی بین قارچ‌ها و حشرات را حفظ کرده‌اند.»

این کهربا از شمال میانمار به دست آمده است، منطقه‌ای که از سال ۲۰۱۷ به دلیل رونق تحقیقات فسیلی کهربا، از درگیری‌های خشونت‌آمیز رنج برده است. در این مطالعه اشاره شده است که نمونه‌های مورد استفاده نویسندگان قبل از سال ۲۰۱۷ تهیه شده و تا آنجا که اطلاع دارند، در هیچ درگیری دخیل نبوده‌اند. ژوانگ و همکارانش از میکروسکوپ‌های نوری برای بررسی حشرات فسیل‌شده استفاده کردند، سپس با استفاده از یک تکنیک تصویربرداری اشعه ایکس به نام توموگرافی میکروکامپیوتری، تصاویر سه بعدی از آنها ساختند. این کار جنبه‌های شگفت‌انگیزی از عفونت‌های حشرات را آشکار کرد.

محققان تعیین کردند که هر دو گونه قارچی تازه کشف شده به جنس Ophiocordyceps تعلق دارند که شامل گونه‌ای است که معمولاً به عنوان قارچ زامبی مورچه شناخته می‌شود. این نام از توانایی آن در کنترل رفتار میزبان گرفته شده است. در مرحله نهایی عفونت، قارچ کنترل مغز حشره را به دست میگیرد و آن را وادار میکند تا به دنبال مکانی بالاتر با نور خورشید و گرمای بیشتر بگردد—شرایط بهینه برای تولید اسپور. هنگامی که حشره میمیرد، یک رشد قارچی از سر آن بیرون می‌زند و شروع به انتشار اسپورهایی میکند که قربانیان جدید را آلوده میکنند.

مگس فسیل‌شده در این حالت حفظ شده بود و جسم بارده P. ironomyiae از سر آن بیرون زده بود. برخلاف عفونت معمولی Ophiocordyceps در مرحله آخر، که معمولاً جسم باردهی با نوک صاف و متورم تولید می‌کند، جسم بارده P. ironomyiae منبسط نشده و دارای بافت بود. شفیره مورچه، آلوده به P. gerontoformicae، حتی غیرمعمول‌تر بود. به جای بیرون آمدن از سر شفیره، قارچ از غده متاپلورال خارج شد که ترشحات ضد میکروبی تولید میکند. محققان خاطرنشان می‌کنند که این موضوع در هیچ گونه شناخته شده Ophiocordyceps مشاهده نشده است. این تفاوت‌ها نشان میداد که احتمالاً آنها به دو گونه‌ای نگاه میکنند که قبلاً دیده نشده‌اند.

هنگامی که محققان ساختارها و الگوهای رشد این قارچ‌ها را با گونه‌های شناخته شده Ophiocordyceps مقایسه کردند، صفات آشکاری یافتند که آنها را به این جنس مرتبط می‌کند، اما نتوانستند آنها را با هیچ گونه مستند شده‌ای مطابقت دهند. آنها از DNA گونه‌های مدرن Ophiocordyceps برای ساختن تبارزایی یک نمایش بصری از تاریخچه تکاملی جنس استفاده کردند، سپس تخمین زدند که گونه‌های تازه کشف شده از بستگان خود کجا جدا شده‌اند.

این تجزیه و تحلیل منجر به درک عمیق‌تری از تاریخچه Ophiocordyceps شد و نشان داد که این جنس در دوره کرتاسه اولیه منشاء گرفته و در ابتدا سوسک‌ها را آلوده می‌کرده است. سپس تا پایان دوره کرتاسه میانی تکامل یافت تا پروانه‌ها، بیدها و سایر حشرات—از جمله زنبورها و مورچه‌ها—را آلوده کند. محققان به این نتیجه رسیدند که تنوع و فراوانی رو به رشد گونه‌های میزبان حشرات احتمالاً باعث ظهور سریع گونه‌های جدید Ophiocordyceps در طول دوره کرتاسه شده است. به گفته موزه تاریخ طبیعی لندن، یکی از موسساتی که در این تحقیق مشارکت داشته است، به دلیل کمبود نمونه‌های باستانی، سرهم‌بندی تاریخچه تکاملی قارچ‌های انگلی دشوار بوده است.

ادموند جارزمبوفسکی، دانشمند همکار موزه، در بیانیه‌ای گفت: «جذاب است که ببینیم برخی از غرابت‌های دنیای طبیعی که امروزه میبینیم در اوج عصر دایناسورها نیز وجود داشته است.» این کشف، نگاهی اجمالی و نادر به ظهور این عوامل بیماری‌زای قارچی بسیار سازگار ارائه میدهد.