Актуальное. Паразиты заражающие своих хозяев и превращающие их в зомби...
«Зомби» природы - это тревожная действительность.
Новая и развивающаяся область наука нейропаразитология изучает паразитов, которые захватывают нервную систему хозяина. Данный раздел паразитологии исследует механизмы, лежащие в основе этой реальной «зомбификации».
Паразиты - недооцененные, но вездесущие черты всех экосистем.
Некоторые паразиты могут заразить своих хозяев и превратить их в настоящих зомби. Хозяева кажутся физически неизменными, но их мозг и поведение находятся под контролем их паразитов.
Трудно представить себе паразитов, которые заражают мозг животных, берут под контроль их поведение и превращают в зомби. Эти крошечные организмы могут перепрограммировать своих хозяев, чтобы служить конечной цели паразита: размножению и передаче.
Да, - у природы есть настоящие похитители тел. Зараженный носитель может выглядеть так же, но не дайте себя обмануть. Функционально это зомби, выражающий геном паразита и обреченный на саморазрушительное поведение, которое приносят пользу только его захватчику.
Когда думают о любой экосистеме, сначала представляется её самые известные хищника - бенгальский тигр, преследующий свою добычу, или большая белая акула, скрывающаяся в глубинах океана. Возможно, также будет появляться в воображении образы преследуемых животных - оленей, рыб, кроликов, мышей, насекомых - и растений, которые они едят.
Вот несколько ужасных и впечатляющих примеров контроля над разумом, встречающиеся в природе:
Грибковый паразит, убивающий муравья
Обычная стратегия зомбирования паразитов заключается в изменении поведения хозяина в соответствии с его собственным жизненным циклом. Например, грибы рода Ophiocordyceps прикрепляют свои споры к кутикуле муравья. Споры прорастают и проникают в тело муравья, путешествуя по его трахее. Грибковые нити, называемые мицелием, растут внутри тела муравья и начинают питаться его органами. На этом этапе молодым Ophiocordyceps нужен хозяин, чтобы остаться в живых и питать их. Так, мицелий избегает жизненно важных органов. (Неизвестно, как грибы могут различать критические и нежизнеспособные органы.)
Когда Ophiocordyceps хочет выпустить свои споры, гриб вырабатывает химическое вещество, которое делает его ответственным за тело муравья. Муравей взбирается на верхушку растения, зажимая челюсти, чтобы остаться на месте. Это странное поведение для муравья. Действительно, единственная цель мертвой хватки - помочь грибку размножаться. Как только паразит решает, что он силен, у него есть последняя смертельная закуска: мозг муравья. Затем плодовые тела прорастают из кутикулы мертвого муравья и высвобождают наполненные спорами капсулы, давая им достаточно ветра и воздуха, чтобы распространить споры по окружающей территории и начать жизненный цикл заново.
Оса, которая контролирует, как паук плетет свою паутину
Если кто и может сопереживать паразитирующим муравьям, так это напуганный паук Plesiometa argyra . Для этого паука врагом является не грибок, а паразитическая оса Hymenoepimecis argyraphaga., который использует испуганного паука в качестве своего хозяина. Когда взрослая самка осы хочет отложить яйца, она использует яд, чтобы парализовать восприимчивого хозяина. Затем она прикрепляет яйцо к брюшку паука. Как только личинка частично вылупляется, она начинает проникать в паука, где растет на разных возрастных стадиях или стадиях развития. На последнем этапе, прежде чем стать взрослой, оса химически побуждает паука-хозяина плести паутину кокона. Эта паутина кардинально отличается от стандартной паутины, сплетенной испуганным пауком. Это похоже на то, как Пикассо вдруг сказал: «Хватит кубизма, как насчет реалистичной картины церкви!»
Паук не плетет случайный узор - паутина отлично удерживает и защищает осиный кокон. Затем паук умирает, а личинка осы питается трупом, пока не образует кокон, нежится в своем новом паутинном ложе и не завершает свое превращение во взрослую осу.
Паразит, который крадет страх
Зомбификация поражает не только насекомых. Паразит Toxoplasma gondii в первую очередь поражает позвоночных, таких как мыши, домашний скот и даже людей. Известно, что T. gondii в первую очередь заражает крыс и мышей, которые подхватывают паразита из кошачьих фекалий. Паразит перехватывает общую стратегию выживания мышей - избегать кошек - и меняет ее на противоположную. Хозяина привлекает запах кошачьей мочи.
Ученые считают, что паразит вызывает эту внезапную смену настроения, нарушая связь в миндалевидном теле мыши, области мозга, которая регулирует страх. Изменение этого поведения - это гениальный способ T. gondii добраться до своего конечного хозяина - кошки. Внутри кошки он может размножаться половым путем и передаваться из толстой кишки вместе с последней порцией кошачьего корма.
Эти ооцисты паразита (причудливый термин для «яиц») могут оставаться живыми и готовыми заразить хозяина в течение длительного времени. Это означает, что если ооцисты загрязнят водоснабжение - а это неизбежно произойдет - они могут заразить птиц, коров и даже людей. На самом деле, по оценкам исследователей, от 30 до 50 процентов населения мира заражены токсоплазмой . К счастью, большинство здоровых людей могут предотвратить причинение серьезного вреда паразитом. Но эти паразиты терпеливы. Они могут жить внутри хозяина в течение многих лет, пока иммунная система не станет ослаблена на столько, чтобы паразит мог размножаться и вызывать болезнь токсоплазмоз, которая обычно вызывает некоторые мышечные боли. У тяжелобольных паразиты могут вызывать судороги и ухудшение зрения.
Поскольку T. gondii поражает мозг, ученые давно подозревали, что он может незаметно изменить поведение человека. Интригующее исследование показало корреляцию между заражением токсоплазмой и насилием над собой, включая самоубийство. Другое исследование даже предполагает, что учащиеся, больные токсоплазмозом, с большей вероятностью будут интересоваться бизнесом из-за снижения страха перед неудачей. Однако нужно больше исследований о психических последствиях токсоплазмы для людей, прежде чем мы сможем связать различные отклонения в поведении с инфекцией.
Эти исследования, хотя и противоречивые, заставляют некоторых ученых задуматься, почему токсоплазма может столкнуться с проблемой изменения нашего поведения. В отличие от мышей, мы являемся тупиковым хозяином для T. gondii . Некоторые эксперты считают, что любые поведенческие изменения у людей могут быть остаточной адаптацией, которая развилась у токсоплазмы , когда людей действительно преследовали кошки (конечно, более крупные кошки).
Последствия для экосистемы
Паразиты встречаются повсеместно . Фактически, во многих средах обитания совокупный эффект от паразитов намного превышает эффект от высших хищников. Например, в ходе одного исследования была проведена количественная оценка биомассы свободноживущих и паразитирующих видов в трех эстуариях в Калифорнии (вряд ли это тропические джунгли). Исследователи обнаружили, что паразиты составляют около 3% от общей биомассы этих экосистем . Они перевешивают всю биомассу птиц. Хотя не все эти паразиты являются мастерами контроля над разумом, многие из них, вероятно, извлекают выгоду из простой истины: паразит, который может изменить поведение своего хозяина, чтобы улучшить его передачу, заслужит благосклонность естественного отбора.
Кроме того, эти поведенческие эффекты дают крошечным существам большое влияние на другие взаимодействия в экосистеме. Многие паразиты заставляют организмы-жертвы мучиться перед хищниками. Таким образом, у инфицированных организмов гораздо больше шансов умереть, прежде чем они смогут распространить свои гены. Например, плоский червь Leucochloridium paradoxum заставляет свою улитку-хозяина извиваться. Птицы уже думают, что улитки вкусные, и сразу замечают это движение. Позже, когда летающая птица испражняется, детеныши плоских червей разлетаются, повышая свои шансы заразить другого хозяина.
Растущая область исследования
Нейропаразитология - это новая область, изучающая паразитов, которые контролируют нервную систему хозяина. Святым Граалем для нейропаразитологов является открытие механизма, который паразит использует для изменения поведения хозяина. Область находится в зачаточном состоянии, но уже сделала важные открытия. Например, исследования показали, что многие паразиты могут изменять генетическую экспрессию хозяина.
Другие ученые характеризуют химические вещества в секретоме - группе выделений, участвующих в манипулировании хозяином. Связать химический состав с механизмом и функцией - захватывающая задача, которая станет большим шагом вперед в нейропаразитологии.
Наконец, вопросы нейропаразитологии проистекают не только из благоговения, удивления и страха, которые вызывает зомбирование. Скорее, понимание того, как эти паразиты делают то, что они делают, имеет важные последствия для нейронауки в целом. Например, взаимодействие паразита и хозяина, несомненно, расширит наше понимание того, как взаимодействуют нейроны, гормоны и гены, регулирующие поведение.
Кроме того, пока мы не поймем, что происходит, мы не узнаем, могут ли люди или они уже стали мишенью для зомбирования.