В самом начале 2026 года учёные из Института химической экологии Макса Планка в Йене (Германия) раскрыли удивительную многоуровневую «химическую войну», которая разворачивается прямо внутри коры ели обыкновенной. Главные участники драмы — жуки-короеды типографа (Ips typographus), сами ели и патогенный гриб Beauveria bassiana. Оказалось, что насекомые не просто поедают дерево — они умеют перерабатывать его защитные вещества, делая их ещё более мощными и используя как собственный щит от грибковых инфекций. А гриб, в свою очередь, научился нейтрализовать это «перехваченное» оружие жуков с помощью хитроумной двухступенчатой детоксикации.
Это исследование, опубликованное в начале января 2026 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), показывает, насколько сложными и изощрёнными могут быть взаимоотношения в лесной экосистеме — и как далеко зашли эволюционные гонки вооружений между хищником, жертвой и их общим врагом.
Как ель пытается защищаться
Ель обыкновенная — одно из самых распространённых хвойных деревьев в Европе — обладает мощной химической системой обороны. Когда короеды начинают прогрызать ходы под корой, дерево активирует синтез и накопление большого количества фенольных соединений, в первую очередь стильбенов (например, пицеид и астрингенин) и флавоноидов.
Эти вещества действуют как природные антибиотики и фунгициды: они токсичны для многих патогенных грибов и бактерий, которые пытаются проникнуть в повреждённую древесину. Многие из них хранятся в форме гликозидов — молекулы, к которым присоединён сахар (глюкоза). В такой «упакованной» форме соединения относительно безопасны для самого дерева, но при повреждении ферменты быстро отщепляют сахар, высвобождая активные агликоны — гораздо более токсичные формы.
Короеды — не просто вредители, а химические алхимики
Короеды типографа — одни из самых разрушительных лесных вредителей Европы — давно приспособились к этой обороне. Новое исследование показало нечто гораздо более удивительное: жуки активно поглощают защитные гликозиды из флоэмы ели, а затем с помощью собственных ферментов отщепляют сахар, превращая их в агликоны.
Эти агликоны оказываются значительно более сильными антимикробными веществами, чем исходные гликозиды. Таким образом короеды буквально перехватывают оружие дерева и используют его против своих собственных врагов — в первую очередь против энтомопатогенных грибов, которые паразитируют на самих насекомых.
«Мы совершенно не ожидали, что жуки смогут так целенаправленно и эффективно превращать защитные соединения ели в более токсичные производные», — отметила ведущий автор исследования Руо Сан (Ruo Sun) из отдела биохимии института.
Гриб-убийца, который научился обезвреживать перехваченное оружие
Но на этом химическая интрига не заканчивается. Гриб Beauveria bassiana — один из самых известных природных врагов короеда — разработал собственную контрмеру.
Когда гриб контактирует с токсичными агликонами, которые жук накопил в своём теле, он запускает двухступенчатую детоксикацию:
- Сначала добавляет обратно сахарную группу (процесс гликозилирования), превращая агликон обратно в гликозид.
- Затем присоединяет метильную группу (процесс метилирования), получая метилгликозид — соединение, которое:уже нетоксично для самого гриба,
устойчиво к ферментам жука, которые могли бы снова отщепить сахар и возродить токсичную форму.
Чтобы доказать, что именно эта двухступенчатая стратегия критически важна, учёные применили метод генного нокаута — отключили в грибе гены, отвечающие за метилирование. Результат был ошеломляющим: мутантный гриб практически полностью терял способность успешно заражать жуков. Без метилирования гликозиды оставались уязвимыми для обратного превращения жуком в токсичные агликоны — и гриб погибал.
Эволюционная гонка вооружений на уровне молекул
Это исследование демонстрирует классический пример коэволюции и перехвата оружия:
- Ель → производит токсичные фенолы в форме гликозидов
- Короед → крадёт их, активирует до более сильных агликонов, использует как собственный антигрибковый щит
- Гриб Beauveria bassiana → находит способ обезвредить этот щит, добавляя сахар + метил, делая соединение инертным и необратимым для жука
В итоге получается парадоксальная ситуация: гриб, который убивает жука, фактически помогает дереву в его борьбе против вредителя. Чем успешнее гриб заражает короеда, тем меньше насекомых выживают и размножаются — и тем меньше елей погибает от массовых нашествий.
«Мы показали, что короед может перехватывать защитные соединения дерева, чтобы защищаться от собственных врагов. Но один из этих врагов — гриб Beauveria bassiana — развил способность детоксифицировать эти антимикробные защиты, успешно заражать жуков и тем самым реально помогать дереву в его войне против короеда», — резюмировал руководитель исследования, профессор Джонатан Гершензон.
Почему это важно для лесов будущего
Еловые леса Центральной и Северной Европы уже десятилетиями страдают от масштабных вспышек короеда-типографа, особенно после сильных ураганов, засух и ослабления древостоев. Традиционные методы борьбы (вырубка заражённых деревьев, инсектициды) часто оказываются недостаточно эффективными и экологически дорогими.
Понимание этой химической «войны» открывает новые перспективы:
- Разработка биологических методов контроля — использование специально подобранных штаммов Beauveria bassiana, которые максимально эффективно преодолевают химическую защиту жуков.
- Создание маркеров устойчивости — возможно, некоторые деревья лучше защищены от короеда именно потому, что их фенольные соединения труднее переработать в мощные агликоны.
- Более точное моделирование вспышек вредителей с учётом взаимодействия «дерево — насекомое — гриб».
Заключение: лес — это не просто деревья, а поле битвы молекул
Работа йенских химиков-экологов напоминает нам, что природа — это не идиллический зелёный мир, а арена непрерывных, невероятно сложных и изощрённых конфликтов на уровне химических формул. Даже такое «простое» явление, как нашествие короеда, оказывается результатом долгой эволюционной гонки, где каждый участник — дерево, жук, гриб — постоянно совершенствует своё химическое оружие и способы защиты от чужого.
И в этой гонке, как оказалось, иногда самый неожиданный союзник дерева — это гриб, который убивает его главного врага.