Sciencemag.cz
Doporučujeme
Houby z rodu Psilocybe (i některých dalších) nevytvářejí psychoaktivní látky psilocybin a psilocyn proto, aby nám poskytly rekreační halucinogeny ani nová antidepresiva. Význam těchto sloučenin pro samotné houby ovšem zatím neznáme, nebo si alespoň nejsme jisti. Nová studie naznačuje možné odpovědi díky výzkumu evoluce těchto molekul.
Tým pod vedením vědců z University of Utah a Natural History Museum of Utah nyní dokončil dosud největší studii genomické diverzity rodu Psilocybe. Jejich genomická analýza 52 exemplářů rodu Psilocybe zahrnuje 39 druhů, které dosud nebyly sekvenovány. Autoři zjistili, že rod Psilocybe vznikl mnohem dříve, než se dosud předpokládalo – přibližně před 65 miliony let, tedy v době konce dinosaurů a masového vymírání po dopadu asteroidu. Studie dále tvrdí že psilocybin byl poprvé syntetizován v houbách rodu Psilocybe, přičemž čtyři až pět možných horizontálních přenosů genů na jiné houby proběhlo před 40 až 9 miliony let.
Předchozí studie identifikovaly shluk čtyř základních genů, které produkují psilocybin, na základě genomické analýzy tří druhů Psilocybe. Tyto druhy byly navzájem blízce příbuzné a všechny měly shodné genové vzorce v rámci shluku genů produkujících psilocybin. Rozšířená genomika 52 exemplářů Psilocybe v této studii odhalila druhý odlišný vzorec. (poznámka PH: psilocybin není bílkovina, je to přeměněná aminokyselina tryptofan. „Geny pro psilocybin“ tedy znamenají geny pro enzymy, které katalyzují příslušnou přeměnu.) V průběhu času došlo k mnoha změnám v pořadí genů pro produkci psilocybinu a příbuzných sloučenin. Z hlediska různých vlastností nebo účinnosti tohoto procesu mají nyní vědci řadu různých sekvencí, na které se lze zaměřit. V biotechnologiích se tak nabízejí nové možnosti (různé optimalizace, šlechtění, přenos těchto genů do jiných organismů apod.).
Datování skupiny Psilocybe ukázalo, že k dávnému rozdělení obou genových skupin došlo přibližně před 57 miliony let, což také odpovídalo posunu v ekologii. První houby produkující psilocybin pravděpodobně vznikly jako skupina rozkládající dřevo, po rozdělení přešly na půdu, přičemž některé druhy, jako Psilocybe cubensis, se specializovaly na růst na trusu býložravců. Zdá se, že k ekologickému přechodu na trus došlo v jejich evoluční historii nejméně dvakrát nezávisle na sobě.
Molekulární struktura psilocybinu napodobuje serotonin a pevně se váže na serotoninové receptory, zejména na 5-HT2A. Psilocybin působí nejen na savce, ale váže se i na podobné receptory u hmyzu a pavoukovců – a možná i dalších skupin živočichů.
Logické je předpokládat, že psilocybin mohl být „jed“ odrazující konzumenty. Psilocybinové houby se však v přírodě často vyskytují jen zřídka, takže je nepravděpodobné, že by se je zvířata naučila rozpoznávat. Alternativní teorií je, že psilocybin je chemickou obranou proti hmyzu. Empirické důkazy zde však chybí a pozorování autorů nové studie ukazuje, že houby obsahující psilocybin pravidelně hostí zdravé larvy hmyzu.
Je také možné, že psilocybin je strategií pro šíření hub – funguje jako projímadlo nebo vyvolává zvracení, aby se výtrusy hub rozptýlily ještě živé – dříve, než jsou plně stráveny.
Autoři studie přišli s alternativní teorií, tzv. hypotézou plžů (gastropodů). Načasování a data divergence rodu Psilocybe se shodují s hromadným vymíráním na konci křídy. Dvě formy života, které prosperovaly během následné dlouhotrvající zimy, byly houby a suchozemští plži. Důkazy, včetně fosilního záznamu, ukazují, že právě po dopadu asteroidu došlo k masivní diverzifikaci a rozšíření plžů, a je známo, že suchozemští plži jsou silnými konzumenty hub. (Poznámka: Původní tisková zpráva hovoří o predaci; houba není rostlina, máme ale konzumenta hub označovat za predátora? Takový jazykový oříšek.) Vzhledem k tomu, že studie datuje vznik rodu Psilocybe do doby před přibližně 65 miliony let, je možné, že se psilocybin vyvinul jako odstrašující prostředek pro slimáky apod. Lze to jistě testovat…
Alexander J. Bradshaw et al, Phylogenomics of the psychoactive mushroom genus Psilocybe and evolution of the psilocybin biosynthetic gene cluster, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2311245121
Zdroj: University of Utah / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Viz také: Halucinogenní houby mohou cílit na hmyz
Poznámka PH: To, že psilocybin byl zbraní proti plžům na počátku třetihor, se ale nijak nevylučuje s tím, že teď má jinou funkci (kdyby byl houbám nyní k ničemu, spíš by selekce jeho tvorbu neudržovala; zatímco se zdá, že se spíš horizontálně přenáší i na jiné rody/druhy hub, kde je nejspíš také k něčemu, ať už proti slimákům nebo jinak.)
