Jak powstały grzyby halucynogenne? Fascynujące powiązania z owadami

Grzyby wytwarzające psylocybinę występują na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Antarktydy. Od tysięcy lat były wykorzystywane przez ludzi w praktykach rytualnych, a w ostatnich latach intensywnie bada się ich potencjalne zastosowanie w leczeniu depresji czy zespołu stresu pourazowego. Wciąż jednak nie było jasne, dlaczego grzyby w ogóle zaczęły syntetyzować związki chemiczne przypominające neuroprzekaźniki zwierząt.

„Od dawna pojawiały się hipotezy, że psylocybina może pełnić funkcję obronną wobec bezkręgowców, ale dotąd nie zostały one rzetelnie przetestowane” – mówi Jon Ellis z University of Plymouth, współautor nowego badania.

Aby sprawdzić wpływ psylocybiny na owady, zespół Ellisa przeprowadził serię eksperymentów z larwami muszki owocowej Drosophila melanogaster. Do ich pożywienia dodawano suszone i sproszkowane owocniki Psilocybe cubensis, jednego z najlepiej poznanych gatunków grzybów halucynogennych.

Naukowcy śledzili cały cykl rozwojowy owadów, analizując przeżywalność larw, tempo rozwoju oraz cechy dorosłych osobników. W osobnym doświadczeniu larwy na krótko zanurzano w słodkim roztworze z wyciągiem grzybowym, a następnie rejestrowano ich ruch.

„To było trochę jak kąpiel w słodkiej zupie z grzybów” – mówi Kirsty Matthews Nicholass z University of Plymouth magazynowi „New Scientist”. Jak wyjaśnia, pomiary prędkości, przebytej odległości i koordynacji ruchów pozwoliły precyzyjnie ocenić krótkotrwały wpływ tych związków na układ nerwowy owadów.

Wyniki były wyraźne. Przeżywalność larw karmionych pokarmem z dodatkiem grzybów była znacznie niższa niż w grupie kontrolnej. Przy niższych dawkach do stadium dorosłego docierało mniej niż 50 proc. osobników, a przy wyższych zaledwie około 25 proc.

„Nawet wśród tych, które przetrwały, skutki były jednoznaczne” – podkreśla Nicholass. Dorosłe muchy były mniejsze, miały krótsze ciała oraz asymetrie skrzydeł, uznawane za klasyczny objaw stresu rozwojowego. Poruszały się wolniej, krócej i w mniej skoordynowany sposób.

Badacze zaznaczają, że nie oznacza to, iż owady doświadczają efektów podobnych do ludzkich halucynacji. „Nasze dane wskazują raczej na zaburzenia podstawowych procesów fizjologicznych i zachowania, które są dla owadów szkodliwe, a nie na jakiekolwiek działanie 'psychodeliczne'” – wyjaśnia Nicholass.

Które owady mogą żerować

Zespół zbadał także siedem gatunków grzybów z rejonu Dartmoor w Wielkiej Brytanii, analizując DNA bezkręgowców obecnych na ich powierzchni. Okazało się, że grzyby produkujące psylocybinę były zasiedlane przez inny zestaw owadów niż większość pozostałych gatunków.

Zdaniem autorów sugeruje to, że związki halucynogenne mogą wpływać na to, które owady są w stanie żerować na takich grzybach lub w nich bytować. Jednocześnie wyniki wskazują, że rola psylocybiny nie jest jednoznaczna. Muszki z obniżonym poziomem receptora serotoninowego, z którym substancja ta zwykle oddziałuje, reagowały na nią silniej, a nie słabiej.

Ewolucja bez jednego wyjaśnienia

Badanie, opublikowane jako preprint w bioRxiv, nie rozstrzyga wszystkich wątpliwości. Autorzy podkreślają, że należy przetestować także inne hipotezy, m.in. możliwość odstraszania ślimaków lub wpływania na zachowanie bezkręgowców w sposób ułatwiający rozsiewanie zarodników.

Fabrizio Alberti z University of Warwick zwraca uwagę, że również grzyby nieprodukujące psylocybiny wytwarzają metabolity obniżające przeżywalność owadów. Bernhard Rupp z University of Innsbruck dodaje, że ustalenie jednej, prostej funkcji ekologicznej takich związków jest wyjątkowo trudne.

Na razie jedno wydaje się coraz bardziej prawdopodobne: grzyby halucynogenne nie „wynalazły” psylocybiny dla ludzi. Związek ten mógł powstać jako element chemicznej rywalizacji między grzybami a owadami, na długo przed tym, zanim ktokolwiek zainteresował się jego wpływem na ludzki umysł.