Ophiocordyceps: grzyb, który zamienia mrówki w „zombie” – ale nie tak, jak myślisz

Popularny serial „The Last of Us”, który zadebiutował w 2023 roku, rozsławił grzyb sterujący zachowaniem żywicieli. Pomysł nie jest jednak czystą fikcją – jego pierwowzorem jest całkiem realny Ophiocordyceps, pasożyt mrówek znany nauce od dawna. Prawdziwa biologia tego grzyba jest przy tym ciekawsza (i mniej straszna) niż filmowa wersja.

Jak wygląda „zombie” w wersji mrówczej

Grzyby z grupy Ophiocordyceps unilateralis atakują mrówki, głównie w wilgotnych lasach tropikalnych. Zainfekowany owad w pewnym momencie porzuca kolonię, wspina się na roślinę i – z zaskakującą precyzją – zaciska żuchwy na liściu lub gałązce, po czym ginie. Z jego ciała wyrasta owocnik grzyba, który rozsiewa zarodniki na kolejne mrówki przechodzące dołem. Naukowcy nazywają to zachowanie „summitingiem” (wspinaniem się na szczyt) i „śmiertelnym ukąszeniem”.

Najbardziej uderzające jest to, jak powtarzalne są te zachowania: mrówki często zaciskają szczęki na podobnej wysokości i o podobnej porze dnia. To sugeruje, że grzyb nie działa chaotycznie, lecz w wyrafinowany sposób „przejmuje ster”.

Przełom: to nie mózg jest celem

Przez lata zakładano, że skoro grzyb kontroluje zachowanie, musi atakować mózg. Badanie opublikowane w PNAS w 2017 roku (Fredericksen i wsp.) pokazało coś przeciwnego. Korzystając z trójwymiarowej rekonstrukcji i uczenia maszynowego, badacze prześledzili, gdzie dokładnie w ciele mrówki znajdują się komórki grzyba. Okazało się, że:

• grzyb oplata i przerasta włókna mięśniowe w całym ciele owada, tworząc wokół nich gęstą, połączoną sieć komórek,
• komórki grzyba komunikują się ze sobą i zdają się wspólnie oddziaływać na mięśnie,
• mózg mrówki pozostaje jednak nietknięty – grzyb go nie zajmuje.

To odwróciło dotychczasowe wyobrażenia. Zamiast „przejmować komputer”, grzyb wydaje się raczej odcinać go od reszty ciała i sterować mięśniami niejako bezpośrednio, prawdopodobnie za pomocą wydzielanych substancji. Mrówka porusza się, ale nie „ona” podejmuje decyzje – to poruszająca sieć grzybni, o zdolnościach której piszemy w tekście o tym, co potrafi grzybnia.

Precyzja godna zegarmistrza

Grzyb dostosowuje swoje działanie do biologii konkretnego gatunku mrówki i do warunków otoczenia. Wysokość i orientacja, w jakiej ginie owad, nie są przypadkowe – odpowiadają miejscu o wilgotności i temperaturze optymalnej dla wzrostu owocnika i rozsiewania zarodników. Co więcej, różne gatunki Ophiocordyceps są wyspecjalizowane w różnych gatunkach mrówek. To nie jeden uniwersalny „grzyb-zombie”, lecz cała rodzina wąsko wyspecjalizowanych pasożytów, dopasowanych do żywicieli w toku milionów lat ewolucji.

Zjawisko starsze niż dzisiejsze lasy

Manipulowanie mrówkami przez Ophiocordyceps to nie ewolucyjna nowinka. W 2011 roku w czasopiśmie Biology Letters opisano skamieniały liść sprzed około 48 milionów lat, znaleziony w słynnym niemieckim stanowisku paleontologicznym Messel. Widniały na nim charakterystyczne ślady – blizny po „śmiertelnym ukąszeniu”, identyczne z tymi, jakie na liściach zostawiają dziś zainfekowane mrówki. Autorzy uznali to za najstarszy znany dowód na to, że pasożyt manipuluje zachowaniem swojego żywiciela.

To pokazuje, że opisywana strategia jest dopracowywana od dziesiątków milionów lat. W dzisiejszych lasach jej efektem bywają całe „cmentarzyska” – skupiska martwych mrówek z wyrastającymi z nich owocnikami, w miejscach o wilgotności i temperaturze idealnej dla grzyba, gdzie ogniska infekcji potrafią utrzymywać się latami.

Czy ludziom coś grozi? Nie

To najważniejsze sprostowanie wobec serialowej grozy. Ophiocordyceps jest przystosowany do owadów o odpowiedniej fizjologii i temperaturze ciała. Ciepłe ciało ssaka – w tym człowieka – jest dla tych grzybów po prostu nieprzyjaznym środowiskiem; nie potrafią się w nim rozwijać. Scenariusz „epidemii grzyba przejmującego ludzi” pozostaje więc w sferze fikcji. To dobry przykład, jak popkultura potrafi rozdmuchać realne, ale niegroźne dla nas zjawisko przyrodnicze.

Pasożyt, ale i regulator lasu

W przyrodzie Ophiocordyceps pełni rolę naturalnego regulatora liczebności mrówek – podobnie jak inne grzyby owadobójcze utrzymują w ryzach populacje owadów. To przypomnienie, że grzyby prowadzą bardzo różne tryby życia: jedne wchodzą w symbiozę z roślinami przez mikoryzę, inne rozkładają martwą materię jako saprotrofy, a jeszcze inne – jak bohater tego tekstu – są wyspecjalizowanymi pasożytami. Świat grzybów bywa bezwzględny, ale rzadko jest tak prosty, jak w filmach.

Materiał ma charakter wyłącznie informacyjny i popularnonaukowy. Opisuje ekologię i biologię grzybów owadobójczych; kluczowe ustalenia pochodzą z pracy w PNAS (2017). Tekst nie dotyczy zdrowia człowieka.