Grzyby nicieniobójcze

Martwy nicień ze strzepkami grzyba Harposporium anguillulae

Grzyb z rodzaju Arthrobotrys z siecią łapiącą nicienie

Grzyby nicieniobójcze, grzyby nematopatogeniczne (ang. nematophagous fungus) – grzyby drapieżne lub pasożytnicze atakujące drobne zwierzęta zaliczane do typu nicieni (Nematoda). Są jednym z nematopatogenów. Do 2000 roku opisano ponad 200 gatunków takich grzybów. Mogą atakować dorosłe nicienie, a także ich jaja i formy młodociane. Niektóre z nich od początku żyją wewnątrz nicieni, inne atakują je z zewnątrz w różny sposób, najczęściej za pomocą pułapek klejowych, pierścieni, które zaciskają się wokół nicienia, lub za pomocą toksyn. Do porażonego nicienia wrastają następnie strzępki grzyba, trawiąc go i wchłaniając substancje odżywcze. Nematopatogeniczne gatunki występują wśród wszystkich grup grzybów, co świadczy o tym, że podczas ewolucji zjawisko to pojawiło się wielokrotnie, niezależnie od siebie. Grzyby nicieniobójcze mogą być wykorzystane do zwalczania nicieni będących szkodnikami roślin uprawnych oraz żyjących wolno stadiów nicieni pasożytniczych.

Mechanizmy łapania nicieni

Duża grupę stanowią grzyby pułapkowe aktywnie łapiące nicienie za pomocą różnego rodzaju pułapek. Unieruchomienie nicieni zachodzi mechanicznie lub dzięki zjawisku adhezji powierzchni ciała nicienia do struktur grzyba. Występują głównie w górnych warstwach gleby, na pastwiskach, w warstwie opadłych liści, na namorzynach i w niektórych płytkich siedliskach wodnych. Grzyby z rodzaju Arthrobotrys, takie jak Arthrobotrys oligosporus, Arthrobotrys conoides, Arthrobotrys musiformis i Arthrobotrys superba tworzą trójwymiarowe siatki samoprzylepne, do których nicienie przyklejają się przez adhezję. Arthrobotrys dactyloides tworzy pierścienie, które po kontakcie z nicieniem bardzo szybko zwężają się i zaciskają unieruchamiając go. U Monacrosporium doedycoides czas zaciśnięcia pętli trwa około 0,1 s, co uniemożliwia nicieniowi ucieczkę. U Orbilia oligospora pętle nie zaciskają się, ale jest ich wiele i nicień zaplątuje się w nich. Dactylaria candida tworzy samoprzylepne gałęzie, Dactylellina haptotyla tworzy zarówno samoprzylepne stafanocysty, jak i nie zwężające się pierścienie. Po unieruchomieniu nicienia strzępki grzyba wnikają do wnętrza nicienia, trawiąc jego tkanki i wchłaniając powstałe z nich substancje pokarmowe. Metacordyceps chlamydosporia do penetracji skorupek jaj nicieni wykorzystuje appressoria.

Grzyby nicieniobójcze aktywnie łapiące nicienie są fakultatywnymi drapieżnikami i pasożytami – w naturze mogą żyć jako grzyby saprotroficzne, a atakują nicienie dopiero wtedy, gdy znajdą się one w ich pobliżu. Obserwowane są zarówno z aparatami pułapkowymi, jak i bez nich. Dzieje się tak prawdopodobnie dlatego, że budowa pułapek jest procesem wysoce energochłonnym. Arthrobotrys oligospora potrafi wykryć obecność nicieni w pobliżu gleby i tworzy pułapki tylko wtedy, gdy są one obecne. Grzyb rozpoznaje obecność nicienia na podstawie wydzielanych przez niego feromonów, takich jak askarozydy. Po ich wykryciu strzępki grzyba wabią nicienia wytwarzając substancje naśladujące te, których zwierzę używa do znalezienia pożywienia i przyciągnięcia partnerów.

Istnieją gatunki grzybów nicieniobójczych, które nie wytwarzają mechanizmów pułapkowych, lecz porażają nicienie toksynami. Boczniak ostrygowaty (Pleurotus ostreatus) rozwija się na martwych i zamierających drzewach liściastych, ale poluje również na występujące tam nicienie. Unieruchamia je za pomocą wytwarzanych przez strzępki toksyn, co pozwala na całkowite zajęcie tkanek ofiary w ciągu 24–48 godzin. Podobną technikę stosują grzyby z rodzaju Hyphoderma.

Wewnętrzne nematopatogeny

Jest grupa grzybów, które od początku żyją wewnątrz organizmu nicieni. Infekują je poprzez zarodniki typu zoospora lub konidium. Zarodniki te albo przylegają do naskórka nicienia, albo zostały przez niego połknięte. Ta grupa nematopatogenów to na ogół obligatoryjne pasożyty nicieni, czyli gatunki, które mogą żyć tylko wewnątrz nicieni. Zoospory tych grzybów mają zdolności wyczuwania nicieni, aktywnie do nich dążą i zwykle gromadzą się wokół ich otworu gębowego. Po wniknięciu do organizmu nicienia rosną w nim, wchłaniając jego tkanki. Ich strzępki i przebijają kutikulę nicienia, a po pewnym czasie wytwarzają nowe, ruchliwe zoospory, gotowe do zarażenia innych nicieni. U innych gatunków grzybów to konidia, a nie zarodniki, napotykają nicienie i infekują je w podobny sposób.

Wykorzystanie grzybów nicieniobójczych

Niektóre nicienie to groźne szkodniki wielu roślin uprawnych, powodujące duże straty w plonach, zarówno wskutek żerowania na uprawianych roślinach, jak i pośrednio – są wektorami przenoszącymi wiele wirusowych chorób roślin. Poczyniono wiele badań nad wykorzystaniem tych grzybów do zwalczania nicieni. Na przykład grzyb Purpureocilium lilacinum poraża pasożytniczego nicienia Meloidogyne incognita, który atakuje korzenie wielu roślin uprawnych. W laboratoriach próby z niektórymi szczepami tego grzyba wydawały się obiecujące, w terenie jednak okazały się nieskuteczne. Obiecujące wyniki daje wykorzystanie grzyba Arthrobotrys dactyloides do zwalczania na roślinach nicienia Meloidogyne javanica.

Grzyby nicieniobójcze mogą być wykorzystane także do zwalczania żyjących wolno stadiów nicieni. W tym przypadku ich zarodniki rozsiewa się na pastwiskach lub dodaje do paszy, aby po przejściu przez przewód pokarmowy zapasożyconych zwierząt kiełkowały w ich kale. Rozsianie zarodników grzybów nicieniobójczych na pastwisku, celem ograniczenia liczebności larw nicieni pasożytujących na jagniętach zaproponowano już w 1941. Próby doświadczalne zakończyły się sukcesem.

Wyjątkowo zdarza się, że grzyby pasożytujące na nicieniach atakują również inne wylinkowce, natomiast niektóre grzyby drapieżne są polifagiczne.