Γιατί τα μαγικά μανιτάρια ανέπτυξαν ψιλοκυβίνη; Ίσως έχουμε την απάντηση
Πολλά είδη μυκήτων σε όλο τον κόσμο παράγουν ψιλοκυβίνη, μια χημική ουσία με ψυχεδελικά αποτελέσματα στους ανθρώπους, αλλά ο εξελικτικός σκοπός της μπορεί να είναι η αποτροπή των εντόμων που τρώνε μανιτάρια.
Τα μαγικά μανιτάρια δίνουν στους ανθρώπους εμπειρίες που αλλάζουν το μυαλό εδώ και χιλιάδες χρόνια, αλλά ο πραγματικός λόγος για τον οποίο οι μύκητες ανέπτυξαν αυτές τις παραισθησιογόνες χημικές ουσίες μπορεί να ήταν ως βιολογικό όπλο εναντίον των εντόμων που τρέφονται με αυτά.
Η ψιλοκυβίνη είναι το ενεργό συστατικό σε πολλά είδη μαγικών μανιταριών, τα οποία βρίσκονται σε κάθε ήπειρο εκτός της Ανταρκτικής και έχουν μακρά ιστορία χρήσης από σαμάνους σε παραδοσιακούς πολιτισμούς. Πρόσφατα, οι ερευνητές διερευνούν την ψιλοκυβίνη ως πιθανή θεραπεία για μια σειρά από καταστάσεις ψυχικής υγείας από την κατάθλιψη έως τη διαταραχή μετατραυματικού στρες.
Το φάρμακο ασκεί τα ψυχεδελικά του αποτελέσματα κυρίως δεσμεύοντας τους υποδοχείς σεροτονίνης στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Αλλά δεν ήταν σαφές γιατί πολλά είδη μυκήτων έχουν εξελιχθεί για να συνθέτουν ενώσεις που μοιάζουν με νευροδιαβιβαστές ζώων, λέει ο Jon Ellis στο Πανεπιστήμιο του Plymouth στο Ηνωμένο Βασίλειο. “Υπήρχαν υποδείξεις ότι η ψιλοκυβίνη μπορεί να έχει αμυντικό ρόλο κατά των ασπόνδυλων μυκήτων, αλλά αυτές οι υποθέσεις δεν είχαν ποτέ δοκιμαστεί”, λέει.
Για να διερευνήσουν τις επιπτώσεις της ψιλοκυβίνης στα έντομα, ο Ellis και οι συνεργάτες του ανακάτεψαν αποξηραμένα, κονιοποιημένα μαγικά μανιτάρια (Psilocybe cubensis) σε τροφή που δόθηκε σε προνύμφες μύγας φρούτων (Drosophila melanogaster). Παρακολούθησαν τις νεαρές προνύμφες σε όλο τον κύκλο ζωής τους για να δουν πόσες επέζησαν, πόσο γρήγορα αναπτύχθηκαν και αν τα ενήλικα ήταν μικρότερα από το μέσο όρο ή έδειχναν σημάδια αναπτυξιακών διαφορών.
Επίσης, παρασκεύασαν υγρά εκχυλίσματα από τα μανιτάρια, πρόσθεσαν λίγη σακχαρόζη και εξέθεσαν τις προνύμφες σε αυτά τα εκχυλίσματα για μια ώρα πριν κινηματογραφήσουν τον τρόπο που κινούνταν. Ήταν «κάπως σαν ένα μπάνιο σε μια γλυκιά σούπα μαγικών μανιταριών», λέει η Kirsty Matthews Nicholass, μέλος της ομάδας, επίσης από το Πανεπιστήμιο του Plymouth.
“Μετρώντας πόσο γρήγορα έρπονταν, πόσο μακριά ταξίδευαν και πόσο συντονισμένες ήταν οι κινήσεις τους, θα μπορούσαμε να ποσοτικοποιήσουμε τις βραχυπρόθεσμες επιδράσεις στο νευρικό σύστημα των εντόμων”, λέει η Nicholass.
Οι προνύμφες που εκτράφηκαν με τροφή που περιείχε μαγικά μανιτάρια επέζησαν με πολύ χαμηλότερους ρυθμούς από τις προνύμφες που έλαβαν κανονική τροφή. Σε χαμηλότερες δόσεις, η επιβίωση στην ενηλικίωση μειώθηκε κατά περισσότερο από το μισό και σε υψηλότερες δόσεις επέζησε μόνο το ένα τέταρτο των προνυμφών.
“Ακόμη και μεταξύ εκείνων που τα κατάφεραν να περάσουν την ανάπτυξη, οι επιπτώσεις ήταν σαφείς: οι ενήλικες μύγες ήταν μικρότερες, με μικρότερα σώματα και ασυμμετρίες μεταξύ των αριστερών και δεξιών πτερύγων, που είναι ένα κλασικό σημάδι αναπτυξιακού στρες”, λέει η Nicholass. “Έρπονταν σε μικρότερες αποστάσεις, ξόδευαν λιγότερο χρόνο μετακινούμενοι συνολικά και έδειχναν πιο ακανόνιστη συμπεριφορά στροφής. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι τα έντομα ήταν πιο αργά και λιγότερο συντονισμένα.”
Αλλά είναι απίθανο τα έντομα να έχουν μια ψυχεδελική εμπειρία όπως αυτή που έχουν οι άνθρωποι, λέει. “Αυτό που υποδηλώνουν τα αποτελέσματά μας είναι ότι ενώσεις όπως η ψιλοκυβίνη παρεμβαίνουν στη βασική φυσιολογία και συμπεριφορά των εντόμων με τρόπους που είναι πιθανώς επιβλαβείς και όχι ψυχοτροπικοί.”
Η ομάδα συνέλεξε επίσης επτά είδη μανιταριών από το Dartmoor, στο Ηνωμένο Βασίλειο, και ανέλυσε το ασπόνδυλο DNA που υπάρχει στα δείγματα. Αυτό αποκάλυψε ότι οι μύκητες που παράγουν ψιλοκυβίνη φιλοξενούσαν μια ξεχωριστή ομάδα εντόμων από τους περισσότερους από τους άλλους μύκητες που ελήφθησαν, υποδηλώνοντας ότι οι ψυχεδελικές ενώσεις μπορεί να διαδραματίσουν ρόλο στη διαμόρφωση των εντόμων που μπορούν να ζήσουν ή να τραφούν με αυτά, λένε οι ερευνητές.
Ωστόσο, υπήρξαν μερικά απροσδόκητα αποτελέσματα, που υποδηλώνουν ότι ο ρόλος της ψιλοκυβίνης είναι πιο περίπλοκος από ό, τι υποδηλώνουν τα πρώτα αποτελέσματα. Για παράδειγμα, μύγες φρούτων με μειωμένα επίπεδα του υποδοχέα σεροτονίνης με τον οποίο συνήθως παρεμβαίνει η ψιλοκυβίνη υπέφεραν χειρότερες επιπτώσεις.
Οι ερευνητές λένε ότι θα πρέπει επίσης να δοκιμαστούν και άλλες υποθέσεις σχετικά με την εξέλιξη των ψυχεδελικών μυκήτων, όπως η ιδέα ότι η ψιλοκυβίνη αποτρέπει τα γυμνοσάλιαγκες και τα σαλιγκάρια ή ότι οι μύκητες αυτοί χειραγωγούν τα ασπόνδυλα για να τους βοηθήσουν να διασπείρουν σπόρια.
Ο Fabrizio Alberti στο Πανεπιστήμιο του Warwick στο Ηνωμένο Βασίλειο λέει ότι το πείραμα δείχνει ότι ακόμη και τα μανιτάρια που δεν παράγουν ψιλοκυβίνη μπορούν να παράγουν άλλους μεταβολίτες που παρεμβαίνουν στον ρυθμό νύμφης και στην επιβίωση των εντόμων.
“Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες που χρησιμοποιούν καθαρή ψιλοκυβίνη σε έντομα για να προσδιοριστεί ο οικολογικός ρόλος της ψιλοκυβίνης και να διερευνηθεί εάν αυτή η παραισθησιογόνος ένωση μπορεί να έχει εξελιχθεί ως άμυνα εντόμων”, λέει ο Alberti.
Η μελέτη υπογραμμίζει τις μεγάλες προκλήσεις στην εξερεύνηση του εξελικτικού ρόλου των μυκήτων που παράγουν ψιλοκυβίνη, λέει ο Bernhard Rupp στο Πανεπιστήμιο του Ίνσμπρουκ στην Αυστρία.
“Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους τα μανιτάρια που παράγουν ψιλοκυβίνη και άλλες εξωτικές ενώσεις θα μπορούσαν να αποκτήσουν ένα εξελικτικό πλεονέκτημα, όπως η αποτροπή της κατανάλωσης από έντομα ή σαλιγκάρια”, λέει.