Analýza 309 kmenů naznačuje, že rod Escovopsis vznikl přibližně před 56,9 miliony lety, avšak začal interagovat s moderními vzájemně prospěšnými mravenci až přibližně před 38 miliony lety. Tento objev zpochybňuje představu, že tyto skupiny vznikly současně.
Skupina hub, která byla dříve považována za škodlivé parazity hub asociovaných s mravenci, může hrát v přírodě mnohem složitější roli. Studie publikovaná v časopise Communications Biology a podpořená FAPESP naznačuje, že tyto houby se objevily přibližně o 18 milionů let dříve, než mravenci, se kterými jsou dnes spojeny.
Výsledky pocházejí z analýzy 309 kmenů rodu Escovopsis shromážděných v osmi zemích Ameriky. Výzkumníci prozkoumali části genomů hub, jejich fyzické vlastnosti, geografické rozložení a evoluční vztahy. Tento přístup jim umožnil sledovat, jak se Escovopsis stala spojena s mravenci listokusy v průběhu posledních 38 milionů let. Analýza ukazuje, že Escovopsis se poprvé objevila přibližně před 56,9 miliony lety.
„Naší hlavní hypotézou je, že vznikla ve spojení se starobylými skupinami mravenců, kteří pěstují houby, a poté začala koexistovat s moderními mravenci listokusy před 38 miliony lety. Další možností je, že v průběhu počátečních 18 milionů let žila v jiném kontextu, mimo jejich asociaci s mravenci, například jako koloniální houba na listech nebo při rozkladu organické hmoty,“ vysvětluje Quimi Vidaurre Montoya, první autor studie.
Vidaurre Montoya realizoval tuto studii v rámci svého postdoktorandského výzkumu s finančním příspěvkem od FAPESP na Institutu biologických věd Univerzity státu São Paulo (IB-UNESP) v Rio Claro v Brazílii.
Mravenci pěstící houby
Mravenci listokusy (subtribe Attina) pěstují houby jako potravu. Podle nedávné studie skupiny publikované v časopise Science v roce 2024 se předpokládá, že tento vzájemný vztah vznikl před 66 miliony lety.
„Naše současná práce se zaměřuje na Escovopsis, rod hub, které nejsou pěstovány mravenci, ale jsou přítomny v koloniích některých druhů hospodářských mravenců a mohou zabíjet některé z jejich pěstovaných hub. Z tohoto důvodu jsou zobrazovány jako ‚parazité‘, přičemž ve skutečnosti pouze jeden z 24 druhů je známý jako způsobující infekce v houbách pěstovaných mravenci,“ vysvětluje Montoya.
Tato studie je součástí projektu podporovaného FAPESP prostřednictvím Výzkumného programu FAPESP v oblasti charakterizace biodiverzity, konzervace, obnovy a udržitelného využívání (BIOTA-FAPESP), koordinovaného André Rodriguesem, profesorem na IB-UNESP a výzkumníkem na Centru pro výzkum biodiverzity a změny klimatu (CBioClima), které je jedním z center pro výzkum, inovace a šíření (RIDCs) podporovaných FAPESP.
Adaptace a evoluce
Výzkumníci hlásí, že Escovopsis postupně vyvinula fyzické a biologické změny během dlouhých období evoluce, což pravděpodobně napomohlo jejímu efektivnějšímu rozmnožování a přežití uvnitř mravenčích hnízd. Většina těchto adaptací se týká váčků, které generují konidie, struktury odpovědné za asexuální reprodukci.
„Váčky se mění z globulární formy u druhů blízkých společnému předkovi na válcovou formu u novějších druhů. Tyto změny mohou být reakcemi na překážky, které kladou mravenci nebo jejich symbiotické houby,“ říká Montoya.
Fyziologická data naznačují, že rychlost růstu, počet váčků a produkce a životaschopnost konidií se postupně zvyšovaly, jak se rod diverzifikoval. Druhy s válcovými váčky mohou růst rychleji než ty s globulárními strukturami. Tenčí, podlouhlé váčky novějších druhů produkují podstatně více životaschopných konidií než starší skupiny s globulárními váčky.
„Podle všeho dochází k evolučnímu spolužití mezi mravenci, symbiotickými houbami a Escovopsis. Nevíme, zda se vyvinuli, aby se stali parazity, nebo zda jsou oportunisty, kteří se živí troskami a mohou jíst zbytky, když systém jako celek kolabuje. Kdyby však šlo o specializovaného virulentního hostitele, jak se předpokládá v literatuře, zničil by systém bez ohledu na to, zda byl v rovnováze nebo ne,“ dodává Montoya.
Málo známé houby
Tato studie je odvozeným výsledkem širší práce na rodu Escovopsis, která začala během doktorských studií Montoyi. Získal stipendium od FAPESP, aby se mohl pod vedením Rodrigueze zabývat výzkumem. Montoya také absolvoval stáž na Emory University v USA.
V té době Montoya analyzoval dvě největší existující sbírky těchto hub: sbírku IB-UNESP, kterou shromáždila a spravovala Rodrigueza skupina, a sbírku Emory, kterou spravovala profesorka Nicole Marie Gerardo, Montoyova zahraniční supervizo.
Jedním z prvních výsledků tohoto úsilí bylo popis dvou nových rodů, které byly dříve klasifikovány jako Escovopsis. Další dva objevené v této práci jsou stále v procesu popisu. Montoya a Rodrigues také vedli popis 13 nových druhů Escovopsis, přičemž deset dalších je v procesu popisu.
„Tyto houby jsou stále špatně pochopeny z fyziologického a ekologického hlediska. Proto je předčasné považovat je všechny za parazity. Naše studie naznačují, že mají jiné funkce a mohou žít v relativní harmonii v koloniích,“ domnívá se Montoya.
Podle výzkumníka byla pouze u druhu Escovopsis weberi prokázána schopnost způsobovat infekce v houbách pěstovaných mravenci. Experimenty jeho skupiny a dalších ukazují, že několik kmenů nezabíjelo houby v přítomnosti těchto hmyzu.
In vitro experimenty, které podporují tvrzení o parazitismu, přehlížejí fakt, že postižené houby se spoléhají na mravence pro ochranu. Proto by nebylo smysluplné hodnotit vliv Escovopsis na vzájemně prospěšné houby bez mravenců a jejich hygienických praktik, které fungují jako sociální imunitní systém.
„Některé virulentnější houby jsou okamžitě odstraněny mravenci, když jsou inokulovány do kolonie. V experimentech s Escovopsis však jim nevěnují příliš pozornost,“ říká výzkumník.
Reference: „Zkoumání evoluční historie symbionta mravenců pěstujících houby, Escovopsis (Hypocreaceae)“ od Quimi Vidaurre Montoya, Nicole Marie Gerardo, Maria Jesus Sutta Martiarena, Claudia Solís-Lemus, Ricardo Kriebel, Ted R. Schultz, Jeffrey Sosa-Calvo a Andre Rodrigues, 10. září 2025, Communications Biology.
DOI: 10.1038/s42003-025-08654-z
