Zararkunandalarni yo‘q qiluvchilarning doimiy qo‘ng‘iroqlarga javob berishining sababi bor. Yog‘och kemiruvchi hasharotlar, masalan, qo‘ng‘izlar, termitlar va duradgor chumolilar doimiy ravishda devorlarni kemirib, daraxtlarni zararlaydi va ularni buzadi. Bu hasharotlarga qarshi kurash odatda zaharli insektitsidlarni qo‘llashni talab qilar edi; ammo endi, ularning kamida ba'zilarini muayyan zamburug‘ turlari yordamida yo‘q qilish mumkin.

Po‘stloq qo‘ng‘izlarining ko‘payishi qoraqarag‘ay daraxtlari uchun katta muammodir. Yevroosiyo qoraqarag‘ay po‘stloq qo‘ng‘izlari (Ips typographus) fenolik birikmalarga boy po‘stloqni iste’mol qiladi. Bu organik molekulalar ko‘pincha antioksidant va mikroblarga qarshi vosita vazifasini bajaradi. Ular qoraqarag‘ay po‘stlog‘ini patogen zamburug‘lardan himoya qiladi va qo‘ng‘izlar bundan foydalanadi. Ularning tanasi bu birikmalarning mikroblarga qarshi kuchini oshirib, ularni zamburug‘lar uchun yanada zaharli moddalarga aylantiradi. Bu qo‘ng‘izlarni zamburug‘lardan himoyalangan qilib ko‘rsatishi mumkin edi.

Biroq, qo‘ng‘izlarning ushbu "qarz olingan" himoyasini chetlab o‘tish yo‘li mavjud. Biokimyogar Ruo Sun boshchiligidagi Germaniyaning Jena shahridagi Kimyoviy Ekologiya bo‘yicha Maks Plank Instituti tadqiqotchilari guruhi Beauveria bassiana zamburug‘ining ba’zi shtammlari zararkunandalarni yuqtirishi va o‘ldirishi mumkinligini aniqladi.

“Hasharot-gerbivorlarning o‘simlik himoya metabolitlarini o‘z dietasidan o‘z dushmanlariga qarshi himoya sifatida to‘plashi uzoq vaqtdan beri ma’lum edi”, dedi u yaqinda PNAS jurnalida chop etilgan tadqiqotida. “Biroq, bu yerda B. bassiana misolida ko‘rsatilganidek, zamburug‘ patogenlari ushbu dietali himoya vositalarining toksikligini chetlab o‘tib, kasallikni keltirib chiqarishga qodir.”

Birinchi himoya chizig‘i

Iqlim o‘zgarishi tufayli mo‘tadil iqlim o‘rmonlarida po‘stloq qo‘ng‘izlari populyatsiyasi so‘nggi paytlarda keskin oshdi. Ular bilan oziqlanadigan turlardan biri Norvegiya qoraqarag‘ayi (Picea abies) bo‘lib, u stilbenlar va flavonoidlar deb nomlanuvchi organik fenolik birikmalar ishlab chiqaradi. Stilbenlar o‘simliklar uchun ikkilamchi metabolit vazifasini bajaradigan uglevodorodlar bo‘lib, polifenollar bo‘lgan flavonoidlar ham ko‘pincha antioksidant hisoblangan ikkilamchi o‘simlik metabolitlaridir. Qoraqarag‘ay har ikki turdagi birikmalarni shakar bilan bog‘laydi va ularning antibakterial hamda antifungal faolligiga tayanadi.

Qo‘ng‘izlar tomonidan metabolizatsiya qilinganda, qoraqarag‘ay shakarlari gidroliz orqali chiqarib tashlanadi, bu ularni mikroskopik bosqinchilar uchun yanada zaharli bo‘lgan aglikonlarga aylantiradi. Shunga qaramay, ba’zi zamburug‘lar bu birikmalarni faolsizlantira oladi. B. bassiana zamburug‘i hasharot patogenining shtammlari yovvoyi tabiatda ushbu qo‘ng‘izlarning ba’zilarini o‘ldirgani qayd etilgan.

Sun bu zamburug‘ni sinovdan o‘tkazishni istadi. Barcha shtammlar po‘stloq qo‘ng‘izlarini yo‘q qilishda samarali bo‘lmasa-da, u va uning jamoasi zamburug‘ni unga taslim bo‘lgan qo‘ng‘izlardan ajratib oldilar. Ular ushbu shtammlarni o‘z laboratoriyalarida ko‘paytirdilar, ularning hasharotlarga qarshi qanchalik samarali ekanligini ko‘rish uchun. Ular bu zamburug‘larga qo‘ng‘izlar tomonidan yutilgan fenolik birikmalarni metabolizatsiya qilish va ularni zararsizlantirish qobiliyatini bergan genlarni aniqladilar, shunda ular endi himoya qila olmasdi. Keyin ular bu genlarni o‘chirib tashlash bo‘yicha tajribalar o‘tkazdilar, mutant zamburug‘lar hali ham qo‘ng‘izlarni yo‘q qila oladimi yoki yo‘qligini bilish uchun.

Zamburug‘ ulkan ishni amalga oshiradi

Qo‘ng‘izlar B. bassiana bilan zararlangandan so‘ng, tadqiqotchilar zamburug‘ himoya birikmalarini ikki bosqichda zararsizlantirishini aniqladilar. Qoraqarag‘ay stilbenlari va flavonoidlaridan shakar olib tashlanishi natijasida kuchli qilingan aglikonlar birinchi bosqichda shakar qayta tiklanishi bilan zaiflashadi. Keyin metillanish sodir bo‘ladi. Bu bosqichdan so‘ng, shakar metil guruhi (CH3) bilan bog‘lanib, metilglyukozid turini hosil qiladi. Bu metilglyukozid zamburug‘ uchun zararsizdir. Detoksifikatsiya genlari o‘chirib tashlangan mutant zamburug‘ shtammlari metilglyukozid ishlab chiqara olmadi, shuning uchun ular qo‘ng‘izlarni zararlashda unchalik samarali emas edi va halok qilish qobiliyati deyarli yo‘q edi.

B. bassiana bu detoksifikatsiyani amalga oshira oladigan yagona zamburug‘ emas. Boshqa turlar, jumladan, The Last of Us filmida (garchi u odamlarni zamburug‘li yirtqichlarga aylantirmasa ham) distopik jamiyatni dahshatga solgan mashhur Cordyceps militaris ham stilbenlar, flavonoidlar va o‘simliklarni infeksiyadan himoya qilishi kerak bo‘lgan va ularni iste’mol qilgan hasharotlar tomonidan "qarzga olingan" boshqa birikmalardan metilglyukozidlar ishlab chiqarishga qodir.

“To‘g‘ridan-to‘g‘ri detoksifikatsiyadan tashqari, B. bassiana kabi zamburug‘lar o‘simlik himoya birikmalariga qarshi boshqa mexanizmlarga ega bo‘lishi mumkin”, dedi Sun. “Ba’zilar zamburug‘ hujayralaridan resveratrol kabi birikmalarni chiqarishi ma’lum, shuning uchun ular toksik birikmalar mavjud substratlarda zamburug‘ o‘sishi va virulentligini oshirishda ham rol o‘ynashi mumkin.”

Kelajakda zamburug‘lar zararkunandalarga qarshi kurashda qurol sifatida ishlatilishi mumkin. Tadqiqotchilar B. bassiana'ga antifungal moddalarni zararsizlantirish imkonini beradigan genlar, boshqa zararli hasharotlar tomonidan yutilgan himoya o‘simlik moddalarini metabolizatsiya qilish imkonini berishi mumkin deb hisoblashadi. Xavfli kimyoviy moddalar bilan to‘ldirilgan purkagichlar o‘rniga, zararkunandalarni yo‘q qiluvchilar tez orada petri idishlari bilan kelishlari mumkin.

PNAS, 2025. DOI: 10.1073/pnas.2525513122