Grzyby halucynogenne zdumiały wszystkich. Są dziwniejsze niż myślimy

Badacze porównali dwa typy tzw. grzybów halucynogennych i odkryli, że choć oba produkują psylocybinę, to robią to w zupełnie inny sposób. Wyniki badań, opublikowane w Angewandte Chemie International Edition, sugerują, że mamy do czynienia z przypadkiem tzw. ewolucji konwergentnej, czyli sytuacji, w której różne gatunki niezależnie rozwijają podobne cechy, aby przystosować się do podobnych wyzwań środowiskowych.

"Grzyby nauczyły się dwukrotnie i niezależnie, jak wytwarzać ikoniczny naturalny produkt - psylocybinę" - napisali autorzy badania.

Najbardziej znane "magiczne grzyby" należą do rodzaju Psilocybe. To właśnie z nich izolowano psylocybinę, wykorzystywaną dziś w badaniach nad terapiami depresji czy uzależnień. Ale nie są one jedyne - niektóre gatunki z rodzaju Inocybe również wytwarzają tę substancję.

Grzyby Inocybe, znane jako włóknouszki, mają charakterystyczną, włóknistą powierzchnię kapelusza i należą do gatunków toksycznych. Wiele z ponad tysiąca ich przedstawicieli produkuje muskarynę - silnie trujący związek, który może wywołać zaburzenia rytmu serca, a nawet zatrzymanie akcji serca. Innymi słowy: nie próbujcie ich jeść.

Zespół badawczy przeanalizował chemiczne i genetyczne procesy, które prowadzą do powstania psylocybiny w obu grupach grzybów. Ku swojemu zaskoczeniu naukowcy odkryli, że szlaki biochemiczne są zupełnie różne - grzyby Inocybe nie używają tych samych enzymów co Psilocybe, a reakcje chemiczne przebiegają w zupełnie odmienny sposób.

"Nie spodziewałem się, że te dwa szlaki biosyntezy psylocybiny nie będą miały żadnej wspólnej reakcji" - przyznał współautor badań, biochemik Dirk Hoffmeister z Uniwersytetu Fryderyka Schillera w Jenie, w rozmowie z magazynem Science.

Ewolucja konwergentna zwykle zachodzi wtedy, gdy różne organizmy muszą rozwiązać podobny problem ekologiczny. Ptaki, nietoperze i owady niezależnie wykształciły skrzydła, bo dawały im przewagę w zdobywaniu pożywienia i unikaniu drapieżników.

W przypadku grzybów sprawa jest jednak bardziej zagadkowa. Psilocybe rozkładają martwą materię organiczną (często także odchody), a Inocybe tworzą symbiotyczne relacje z drzewami. Oba gatunki funkcjonują więc w zupełnie odmiennych środowiskach. Dlaczego zatem oba zaczęły wytwarzać psylocybinę?

Jedna z teorii mówi, że substancja może pełnić funkcję środka ochronnego przed owadami. Dla grzybów, które nie mogą się ruszać, chemiczna obrona przed zjadaniem mogła być skutecznym sposobem przetrwania.

Odkrycie niemieckich i austriackich badaczy nie tylko komplikuje obraz ewolucji psylocybiny, ale też otwiera nowe pola badawcze.

"Ponieważ grzyby Inocybe i Psilocybe prowadzą zupełnie różny tryb życia, nasze badania mogą pomóc ekologom w zrozumieniu, jakie czynniki selekcyjne doprowadziły do powstania jednego z najbardziej rozpoznawalnych naturalnych związków - i dlaczego pojawił się on niezależnie" - napisali autorzy pracy.

Dla naukowców to przypomnienie, że nawet dobrze znane substancje mogą mieć nieoczekiwane pochodzenie, a przyroda wciąż potrafi zaskakiwać.