Эволюция пошла по кругу: тайна двойного рождения волшебных грибов сбивает с толку
Учёные сделали сенсационное открытие: две группы грибов — Psilocybe и Inocybe — независимо эволюционировали, чтобы вырабатывать одно и то же психоделическое соединение, псилоцибин. Это удивительное открытие подтверждает, что природа дважды создала одну и ту же молекулу, что ставит под сомнение многие представления об эволюции и функциях психоделиков.
Загадка псилоцибина
Псилоцибин — активный компонент "волшебных грибов" — имеет долгую историю использования людьми, от ритуалов до медицинских исследований. Он воздействует на мозг, вызывая изменения восприятия и сознания. Однако, несмотря на его известность, до сих пор не было понятно, почему два совершенно разных типа грибов начали вырабатывать это химическое соединение.
"Мы не знаем, почему две столь разные группы грибов вырабатывают одно и то же активное соединение", — сказал профессор Дирк Хоффмайстер, старший автор исследования.
Как грибы производят псилоцибин
Сравнив геномы и ферментативные реакции, учёные обнаружили, что Psilocybe и Inocybe используют совершенно разные ферментативные пути для синтеза псилоцибина. Это классический пример конвергентной эволюции, когда не связанные между собой организмы развивают схожие черты, потому что они помогают выживать.
"Это как если бы мы наблюдали за двумя мастерскими, но в итоге получили тот же продукт", — отметил Тим Шефер из Института исследований натуральных продуктов в Лейбниц-Институте.
Зачем грибам нужен псилоцибин
Это остаётся большой загадкой. Одна из теорий гласит, что псилоцибин может отпугивать хищников. Грибы Psilocybe, например, синеют при повреждении, что может служить сигналом для насекомых, чтобы они избегали их.
"Природа ничего не делает без причины. У этих грибов должно быть какое-то преимущество", — добавил Хоффмайстер.
Кроме того, псилоцибин может играть роль в экосистемах грибов, помогая им адаптироваться к различным условиям.
Влияние на биотехнологию
В то время как учёные ещё пытаются понять, зачем грибам нужен псилоцибин, фармацевтические компании уже начали исследовать его производство. Псилоцибин обещает стать эффективным средством в борьбе с депрессией, зависимостями и другими психическими заболеваниями.
"Теперь, когда мы знаем о дополнительных ферментах, у нас есть больше инструментов для биотехнологического производства псилоцибина", — пояснил Хоффмайстер.
Исследования показали, что ферменты Inocybe могут вырабатывать псилоцибин вне живых грибов, что может значительно упростить производство этого вещества для фармацевтических целей.
Советы шаг за шагом: что может означать открытие для биотехнологии
-
Использование новых ферментов для более дешёвого и эффективного производства псилоцибина.
-
Разработка методов для промышленного масштабирования этого процесса.
-
Применение этих методов для создания устойчивых источников для медицинских исследований и клинических испытаний.
-
Использование биореакторов для производства псилоцибина без сложных химических синтезов.
Плюсы и минусы открытия
| Плюсы | Минусы |
|---|---|
| Новые возможности для фармацевтического производства | Неясно, как синтезировать в промышленных масштабах |
| Потенциал для лечения психических заболеваний | Ожидается, что это займет много времени до масштабирования |
| Упрощение процесса в биореакторах | Риски неправильного использования в социальных контекстах |
FAQ
Как грибы синтезируют псилоцибин?
Псилоцибин синтезируется с помощью ферментов, однако для Psilocybe и Inocybe они отличаются.
Что такое конвергентная эволюция?
Это процесс, при котором разные организмы развивают одинаковые черты, потому что они помогают выживать в схожих условиях.
Зачем псилоцибин грибам?
Предположительно, он помогает отпугивать хищников, а также может быть частью их адаптации к окружающей среде.
Мифы и правда
Миф: псилоцибин нужен грибам для общения с людьми.
Правда: псилоцибин может служить защитой от хищников и помогать выживать в экосистемах.
Миф: все грибы содержат псилоцибин.
Правда: только некоторые грибы вырабатывают его.
Три интересных факта
-
Псилоцибин может быть использован в терапии депрессии и ПТСР.
-
Открытие подтверждает теорию о независимой эволюции одной молекулы в разных группах.
-
Конвергентная эволюция позволяет понять, как природа может использовать одни и те же решения для разных организмов.
Исторический контекст
• 1992 — Джозеф Киршвинк предложил теорию о конвергентной эволюции психоделиков.
• 2023 — новые данные подтвердили, что грибами эволюционировал один и тот же химический путь для синтеза псилоцибина.
Это открытие подтверждает, что природа дважды создала одно и то же психоделическое соединение, псилоцибин, независимо в двух различных группах грибов. Эти результаты были опубликованы в Angewandte Chemie, что подчеркивает значимость исследования в области биохимии и эволюции.
Теперь учёные могут использовать эти данные для улучшения биотехнологических методов, направленных на производство псилоцибина в промышленных масштабах, что открывает новые возможности для медицины, особенно в терапии депрессии и других психических заболеваний.
