Un petit champignon brun trouvé dans les marais de Floride est le premier champignon connu à contenir à la fois de la psilocybine, le composé chimique présent dans les champignons psychédéliques ; et l’amatoxine, la substance toxique présente dans les champignons les plus mortels au monde.
L’espèce, Galérine indica, a été surnommé le « champignon magique noir » et a été caractérisé dans une étude publiée mercredi 11 novembre dans la revue Biologie actuelle.
« Il n’existe aucune espèce de champignon, dans aucun groupe, qui puisse produire les deux en même temps », explique le premier auteur de l’étude. Andrew Kunikchercheur en biologie fongique à l’Université de Floride, a déclaré à Live Science. « C’est donc tout à fait remarquable. »
On ne sait pas exactement pourquoi le champignon magique noir a évolué pour contenir ces deux composés, mais les auteurs ont déclaré à Live Science qu’ils pourraient donner au champignon une puissante défense contre la consommation.
Astuce évolutive commune, combinaison rare
La capacité de produire des produits chimiques psychédéliques ou toxiques a évolué plusieurs fois à travers lignées fongiques. Un processus appelé transfert horizontal de gènes, qui répandu parmi les champignonsa joué un rôle dans ce processus.
En transfert horizontal de gènes un organisme transmet du nouveau matériel génétique à un autre, par opposition au transfert vertical de gènes, dans lequel un parent transmet du matériel génétique à sa progéniture. Cela peut conduire à des combinaisons génétiques inattendues et, chez les bactéries, joue un rôle clé dans le développement de la résistance aux antibiotiques.
Certains des champignons les plus mortels au monde, du Amanite genre, empêchent les cellules de produire des protéines et peuvent provoquer la mort par insuffisance hépatique. Des travaux antérieurs ont montré ces champignons partageaient la capacité de produire leurs amatoxines toxiques via transfert horizontal de gènes avec des champignons de genres non apparentés Galérine et Lépiote. Certains champignons ont acquis la capacité de produire de la psilocybine également via un transfert horizontal de gènes.
Mais Kunik et ses collègues ne recherchaient pas de produits chimiques spécifiques lorsqu’ils ont commencé à rechercher des produits chimiques spécifiques. Galérine des champignons dans les marais de Floride ; ils voulaient juste en savoir plus sur la composition chimique des champignons, comme ce n’est pas le cas dans toute la Floride. Galérine les champignons avaient déjà été caractérisés.
Les trouver tous les deux ensemble dans un seul champignon, je ne m’attendais pas à trouver ça.
Matthew E. Smith, phytopathologiste à l’Université de Floride
Ils ont collecté cinq spécimens de Galérineun genre qui contient plus de 300 espèces dans le monde, dont beaucoup sont vénéneuses. Parmi les échantillons qu’ils ont collectés, il y avait de petits G. indica spécimens qui poussaient sur des troncs de palmiers couverts de mousse. Les plus gros champignons mesuraient seulement environ 0,2 pouce (0,5 cm) de hauteur, avec des chapeaux jusqu’à environ 0,1 pouce (0,25 cm) de largeur.
Les analyses chimiques ont révélé que le champignon de magie noire contenait à la fois psilocybine et les amatoxines, dont une amatoxine qui n’avait jamais été documentée dans les champignons. La nouvelle amatoxine n’était pas totalement inattendue, étant donné que d’autres espèces de Galérine produisent des amatoxines étroitement apparentées, a déclaré Kunik.
La production de psilocybine aux côtés des amatoxines a plutôt été une surprise pour l’équipe de recherche.
« Les trouver tous les deux ensemble dans un seul champignon, je ne m’attendais pas à trouver ça », co-auteur de l’étude Matthew E. Smithphytopathologiste à l’Université de Floride, a déclaré à Live Science. « Nous avons été choqués. »
Pour comprendre comment ce petit champignon mortel a acquis ses capacités d’altération de l’esprit et d’empoisonnement du foie, l’équipe a comparé les gènes de G. indica avec ceux d’autres champignons producteurs de psilocybine, les gènes partageaient une origine évolutive commune – même si les champignons eux-mêmes sont éloignés.
Les chercheurs ont également découvert G. indicaLes gènes producteurs de psilocybine de sont disposés dans un ordre différent de celui des autres champignons producteurs de psilocybine, ce qui suggère que le groupe de gènes a été réorganisé au cours de son histoire évolutive, un indice qu’un transfert horizontal de gènes s’est produit.
Saut et échange de gènes
G. indica semble avoir acquis la capacité de produire de la psilocybine via un transfert horizontal de gènes à partir de champignons non apparentés il y a environ 15,5 millions d’années, sur la base de reconstructions de GalérineL’histoire évolutive de l’analyse de l’ADN, a déclaré Smith. Cependant, il est possible que les gènes producteurs de psilocybine soient entrés dans la lignée via deux événements de transfert de gènes horizontaux distincts, peut-être il y a seulement 6 millions d’années, a noté Kunik. Collecter et séquencer davantage Galérine des spécimens pourraient aider à démêler leur histoire évolutive.
Les résultats sont surprenants, a déclaré Hannah Reynoldsun écologiste fongique à la Western Connecticut State University qui n’a pas participé à la nouvelle recherche. « Ce qui était passionnant dans cet article, c’était de voir ces deux (composés) présents, de voir que ce groupe de gènes est intervenu, s’est réorganisé, peut-être est entré deux fois – c’est très cool », a déclaré Reynolds à Live Science.
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La capacité de produire deux types de produits chimiques incapacitants pourrait constituer une puissante défense contre la consommation, car les organismes qui les mangeraient normalement auraient du mal à développer des défenses contre les deux, a spéculé Kunik.
Mais l’idée que ce duo de composés empêche la consommation du champignon n’est qu’une hypothèse. Pour étayer cette idée, des recherches plus approfondies pourraient modifier les gènes du champignon magique noir pour observer comment la suppression d’un composé affecte le rôle de l’espèce dans le réseau trophique, a suggéré Kunik.
Les champignons tropicaux et subtropicaux sont historiquement sous-étudiés, il y a donc probablement une diversité fongique bien plus incroyable sous nos pieds, a déclaré Smith.
