Если бы вы не прятались под камнем - и при мысли об этом конкретном грибке, кто бы не прятался? - вы, наверное, видели или слышали о новом популярном сериале HBO «Последние из нас», апокалиптическом кошмаре, основанном на одноименной видеоигре 2013 года. Сериал жутко сосредотачивается на группе людей, которым осталось выжить после того, как грибок Ophiocordyceps эволюционировал и заразил людей. Вы, вероятно, можете догадаться об остальном, но читайте дальше и не бойтесь - мы не будем приводить здесь никаких спойлеров.
Зомби пугают не просто так, а на самом деле по многим причинам. Но одна из причин заключается в том, что нам, людям, нравится идея, что мы контролируем свое поведение, чего зомби якобы не могут.
В фильмах ужасов зомби - это обычный человек, чей мозг поражает какая-то болезнь, которая превращает обычного человека в монстра. Мы не знаем ни одной болезни, которая вызывала бы это у людей вплоть до зомбирования - хотя одноклеточный паразит Toxoplasma gondii может изменять мозг в большей степени, чем мы знаем, - но некоторым другим животным на Земле угрожает опасность стать полностью зараженными. тело захвачено грибом.
Познакомьтесь с Ophiocordyceps unilateralis
Одним из примеров является грибок Ophiocordyceps unilateralis, паразитирующий на муравьях-древоточцах в тропиках. Ископаемые свидетельства того, что грибы паразитируют на насекомых, были обнаружены еще 105 миллионов лет назад, и известно, что сегодня существует более 1000 грибов с насекомыми-хозяевами, так что в этом нет ничего особенного. Но Ophiocordyceps не только овладевает телом - он перехватывает поведение муравья в последние дни его жизни. Это явление привлекло внимание британского натуралиста Альфреда Рассела Уоллеса, когда он был в Индонезии еще в 1859 году - даже новичок в этом районе мог увидеть, что с некоторыми муравьями в тропическом лесу что-то серьезно не так. В конце концов, муравьи-плотники, как правило, довольно предсказуемы в своем поведении: они работают в команде, и у каждого муравья есть очень специфическая работа, например, строительство гнезда, сбор еды или уход за королевой.
Что происходит, когда муравей заражен?
Когда муравей заражен Ophiocordyceps, грибок какое-то время незаметно растет в теле муравья, питаясь им до тех пор, пока грибковые клетки не составят более половины массы тела муравья. Все это время муравей занимается своими обычными делами и живет своей жизнью, пока однажды не начинает действовать совсем по-другому. Оторвавшись от колонии, он начинает день и ночь спотыкаться сам по себе, забираясь все выше и выше на деревья, из-за чего офиокордицепс называют «вершинной болезнью». В конце концов, муравей сжимает лист своими сильными челюстями и умирает. Это пережевывание листа - то, откуда мы знаем, что этот вид грибкового паразитизма, изменяющего поведение, довольно древний - шрамы на листьях, оставленные мертвой хваткой муравья, были обнаружены на окаменелостях возрастом не менее 48 миллионов лет.
Зайдите через неделю, и вы обнаружите, что тело мертвого муравья покрыто коричневым колтуном волос, бежевый стебель вырвался из места возле его головы. Этот стебель испускает миллионы крошечных спор, которые разлетаются по воздуху, чтобы на них наступило больше муравьев, таким образом, весь цикл начинается сначала.
Может ли муравей избежать заражения?
Муравьи-древоточцы выработали несколько стратегий, позволяющих избегать офиокордицепсов - по крайней мере, они стараются изо всех сил. Многие виды муравьев ухаживают друг за другом, пытаясь удалить споры со своих друзей, в то время как другие опрыскивают свои гнезда фунгицидными ядами и запечатывают части своих гнезд, когда возникают инфекции. Целая муравьиная колония при необходимости переместится, когда появится Ophiocordyceps.
Но как Ophiocordyceps влияет на поведение муравья в такой степени? Это вопрос, который ставит в тупик поколения ученых. На протяжении многих лет некоторые утверждали, что муравьи не похищаются - что определенные протоколы развились в ответ на грибковую инфекцию - и что отдельные муравьи уходят не потому, что на них влияет грибок, а чтобы не заразить остальная часть их колонии.
Сохраняет ли грибок мозг по определенной причине?
Исследование 2017 года, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что, возможно, мозг муравья вообще не участвует во всем этом процессе. В документе было обнаружено, что по мере того, как грибок растет внутри тела муравья, его клетки создают взаимосвязанную сеть волокон, которые почти полностью заполняют полость тела муравья-хозяина, и именно эта сеть, скорее всего, координирует движения муравья. Используя искусственный интеллект, они обнаружили, что грибку вообще не нужно проникать в мозг муравья, чтобы манипулировать головой, грудной клеткой, брюшком и ногами насекомого.
«Мы обнаружили, что высокий процент клеток в организме хозяина составляют грибковые клетки», - сказал в пресс-релизе Дэвид Хьюз, ведущий автор исследования и доцент кафедры энтомологии и биологии Пенсильванского университета. «По сути, эти управляемые животные были грибком в муравьиной одежде».
Почти все, кроме мозга, полностью занято грибковыми клетками. Это наводит исследователей на мысль, что грибок может сохранить мозг по какой-то причине - возможно, для того, чтобы помочь муравью выжить, пока он не нанесет свой последний «смертельный укус».
В другой статье 2017 года, написанной в соавторстве с Хьюзом и опубликованной в журнале Plos One, исследуются гены, которые, по-видимому, позволяют Ophiocordyceps активировать разные гены в течение дня и ночи, чтобы контролировать своего муравья-хозяина.
Хотя эти выводы убедительны, до сих пор не ясно, что происходит между офиокордицепсом и его жертвами. Ясно только то, что грибку будет чрезвычайно трудно начать захватывать человеческие тела так, как это делают Ophiocordyceps с муравьями. По крайней мере, у нас есть этот небольшой комфорт.
Интересно
Муравьи по своей природе не одиночки, а живут в тесных гнездах. Когда прибывает захватчик, такой как Ophiocordyceps, у него много дел, так как вся колония будет безжалостно атаковать, чтобы попытаться сохранить себя.