Perché alcuni funghi sono "magici"? Uno studio offre una spiegazione evolutiva

I funghi psichedelici probabilmente svilupparono le loro proprietà “magiche” per far cadere il fallo gli insetti mangiatori di funghi, è quanto suggeriscono nuove ricerche.

Questo lavoro aiuta a spiegare un mistero biologico e potrebbe aprire le porte scientifiche agli studi di nuovi trattamenti per le malattie neurologiche, ha detto l’autore principale della ricerca Jason Slot, assistente professore di genomica evolutiva fungina presso la Ohio State University.

I funghi che contengono la psilocibina, che altera il cervello, variano ampiamente in termini di lignaggio biologico e, in superficie, non sembrano avere molto in comune.

Da una prospettiva di biologia evolutiva, questo è intrigante e indica un fenomeno in cui il materiale genetico salta da una specie all’altra – un processo chiamato trasferimento genico orizzontale, ha detto Slot. Quando accade in natura in genere in risposta a fattori di stress o opportunità nell’ambiente.

Il dott. Slot e i suoi coautori hanno esaminato tre specie di funghi psichedelici – e funghi correlati che non causano allucinazioni – e hanno trovato un gruppo di cinque geni che sembrano spiegare cosa hanno in comune i funghi psichedelici.

Ma la nostra domanda principale è: ‘Come si è evoluta questa caratteristica?'” Ha detto Slot. “Qual è il ruolo della psilocibina in natura?

Slot ei suoi colleghi hanno trovato un indizio evolutivo sul motivo per cui i funghi hanno acquisito la capacità di portare gli utilizzatori umani in uno stato di coscienza alterata. I geni responsabili della produzione di psilocibina sembrano essere stati scambiati in un ambiente con molti insetti mangia-funghi.

La psilocibina consente ai funghi di interferire con un neurotrasmettitore nell’uomo e anche negli insetti, che sono probabilmente il loro nemico più grande. Nelle mosche, la soppressione di questo neurotrasmettitore è nota per diminuire l’appetito.

Abbiamo ipotizzato che i funghi si siano evoluti per essere allucinogeni perché questo riduceva le probabilità di essere mangiati dagli insetti“, ha detto Slot. Lo studio è stato pubblicato online sulla rivista Evolution Letters.

La psilocibina probabilmente non solo avvelena i predatori o ha un cattivo sapore: questi funghi alterano la “mente” degli insetti – se hanno una mente – per soddisfare i propri bisogni“.

E la ragione per cui le specie non correlate hanno la stessa protezione genetica deriva probabilmente dal fatto che comunemente crescono negli stessi luoghi ricchi di insetti: feci animali e legno marcio.

Questo lavoro potrebbe guidare la scienza medica indirizzando i ricercatori nella direzione di altre molecole che potrebbero essere utilizzate per trattare disturbi neurolgici, ha detto Slot.

La psilocibina è stata studiata per il trattamento di una varietà di disturbi mentali, tra cui depressione resistente ai trattamenti, dipendenza e ansia da fine vita. Una manciata di ricercatori negli Stati Uniti stanno esaminando potenziali applicazioni pratiche e gran parte del lavoro si sta svolgendo all’estero. Le severe leggi americane sulla droga hanno ritardato questi tipi di studi per decenni, ha detto Slot.

I resti di un fungo intatto e di un coleottero micofago ritrovati in un pezzo di ambra birmana rivelano la precoce evoluzione dei funghi

I funghi sono i miceti più comuni, numerosi e morfologicamente diversificati. La maggior parte di questi corpi fruttiferi sono effimeri, delicati ed è estremamente raro trovarne di fossili. Fino ad ora, tutte le specie descritte di funghi lamellati, o Agaricales, fossili sono stati ritrovati esclusivamente nell’ambra.

Due forme risalgono al Mesozoico, tra cui i primi funghi: Palaeoagaracites antiquus di 99 milioni di anni fa ritrovato in un’ambra birmana, e il leggermente più giovane Archaeomarasmius leggetti in un’ambra del New Jersey (circa 90 milioni di anni fa).

Le restanti tre specie risalgono a 20 milioni di anni fa e sono state ritrovate in un’ambra Dominicana del Miocene. Queste prove indicano l’origine e la diversificazione precoce degli agaricomycetes molto limitata.

Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Huang Diying da Nanjing  del Institute of Geology and Palaeontology (NIGPAS) dell’Accademia Cinese delle Scienze ha riferito di un un certo numero di funghi lamellati e coleotteri micofagi ritrovati in un’ambra birmana, questi ultimi appartenenti alla sottofamiglia Oxyporinae, i cui membri moderni presentano un’associazione obbligata con funghi di consistenza morbida. I risultati sono stati pubblicati su Nature Communications.

Tutti i funghi che sono stati studiati sono molto ben conservati e possono essere raggruppati in quattro forme. Un gambo e una cappella intatta, completa, contenente lamelle distinte, sono visibili nella maggior parte di questi funghi racchiusi nell’ambra. La nuova scoperta suggerisce una stasi evolutiva a lungo termine della forma del corpo dei funghi durata almeno 99 milioni di anni e mette in evidenza la paleodiversità dei funghi, spingendo indietro la presenza degli Agaricales di almeno 25 milioni di anni.

Più interessante, l’apparato boccale di questi primi coleotteri, che presentano mandibole dilatate e notevolmente ingrandite, palpomeri labiali apicali con organi sensoriali fortemente specializzati, che corrispondono a quelli dei taxa moderni e indicano l’abitudine ad alimentarsi di funghi.

Dei coleotteri oxyporine diversi e morfologicamente specializzati erano apparsi anche nel Cretaceo inferiore, circa 125 milioni di anni fa.  In base a questi primi dati, questa scoperta mostra l’esistenza di un’antica comunità ecologica costituita da diversi funghi e coleotteri e stabilita sulla interazione trofica specializzata.


Gli alberi sono vegetariani?

Gli esseri umani possono essere vegetariani, scegliendo di rinunciare alla carne, ma per quanto riguarda gli alberi? Dopo tutto, gli alberi hanno bisogno solo di terreno, della luce del sole e dell’acqua per sopravvivere, giusto?
La risposta breve è no“, ha detto Nicholas Money, professore di botanica alla Miami University in Ohio. “Le piante non sono vegetariane. Ma il diavolo, come sempre, è nei dettagli.”
Questi dettagli dipendono da quanto strettamente viene definito vegetarianismo. Gli alberi non “mangiano” direttamente gli animali, ma li consumano con l’aiuto di funghi, ha detto Money.
È ben noto che gli alberi possono produrre zuccheri semplici attraverso la fotosintesi, che consiste sostanzialmente nell’utilizzo della luce solare per alimentare una reazione tra acqua e anidride carbonica con conseguente produzione di carboidrati e ossigeno.
Tuttavia, gli alberi devono anche assimilare minerali come potassio, calcio, sodio e alcuni metalli. Al fine di ottenere questi nutrienti, hanno bisogno dell’aiuto di funghi.
I funghi sono letteralmente ovunque nel suolo delle foreste, come riportato nel corso di un episodio di Radiolab 2016 che ha esplorato la relazione tra gli alberi e i funghi. Questa rete fungina è composta da milioni di filamenti microscopici che corrono in tutte le direzioni. La rete assorbe costantemente l’acqua dal terreno ed è sempre in cerca di un nuovo pasto.
Il fungo in sé è solo la parte più cospicua e visibile di questo enorme organismo [micelio] che pulsa di vita nel suolo“, ha detto Money a Live Scienze.
La rete fungina produce enzimi chiamati proteasi che possono disgregare i grassi e le proteine ​​degli organismi morti, come i piccoli vermi chiamati nematodi, che vivono nel suolo. Tuttavia, poiché i funghi non possono svolgere la fotosintesi, non possono produrre zuccheri autonomamente.
Questa esigenza di zuccheri spinge i funghi a mettersi in relazione con gli alberi. I filamenti del fungo si collegano alle radici dell’albero – in pratica, coprono le radici come un guanto ben calzante – e inviano delle strutture che penetrano nelle radici, consentendo ai due organismi una via di scambio di sostanze nutritive.
Una volta che lo scambio è stabilito, l’albero può dare ai funghi un po’ del suo zucchero, e in cambio, i funghi forniscono i minerali disciolti in acqua all’albero.
E’ un rapporto di simbiosi perfetta: “Nessuno dei due guadagna di più nel rapporto“, ha detto Money. “E’ un rapporto reciprocamente vantaggioso.”
In realtà, il rapporto ha un proprio nome: micorrize (dal greco mykos: fungo, e rhiza: radice).
Così, gli alberi consumano componenti di origine animale attraverso questo rapporto micorrizico.
In questo senso, a seconda della definizione che diamo di vegetariano, forse non possiamo riconoscere gli alberi come completamente vegetariani, dal momento che alcune delle sostanze nutritive che assorbono provengono da carcasse di animali“, ha detto Money.