У бразильских муравьев-плотников и без того нелегкую жизнь дополняет весьма странное обстоятельство — они могут превратиться в самых настоящих зомби. Это происходит благодаря заражению паразитическим грибком, споры которого прорастают в тело насекомого и влияют на его симпатическую нервную систему. Зараженный паразитом, муравей оставляет уют своего родного гнезда и отправляется блуждать в чащу леса, условия которого больше подходят грибу для полноценного созревания. Обычно муравей цепляется лапками за нижнюю сторону листа, после чего замирает, тем самым окончательно принося себя в жертву. Гриб продолжает развиваться внутри его тела, пока в конце концов не пронзит головной отдел и не высвободит новые споры. Весь этот процесс занимает примерно 10 мучительных дней, на протяжении которых большую часть времени насекомое остается в живых. Кошмар наяву, не правда ли?


Зомби в реальном мире: что скрывает гриб-паразит

Науке уже давно известен этот феномен, однако до сих пор ученые долго не могли понять, как именно паразитический гриб O. unilateralis играет свою роль кукловода. Его часто называли «мозговым паразитом», однако новое исследование, опубликованное на этой неделе в , опровергает данную теорию. Оказалось, что как раз мозг насекомого остается неповрежденным, а контроль за своим хозяином паразит осуществляет путем внедрения в мышечные волокна по всему телу! По сути, зараженный муравей становится для гриба своего рода «мясными доспехами» и средством передвижения, а часть клеток тканей муравья в процессе заменяются на грибные.

Чтобы сделать это удивительное открытие, Дэвид Хьюз (а именно он впервые обнаружил гриб-паразит) начал обширное исследование, в котором приняла участие международная команда энтомологов, генетиков, программистов и нейробиологов. Цель работы состояла в том, чтобы изучить клеточные взаимодействия между паразитом и его хозяином в ходе критической стадии жизненного цикла первого — той, во время которой муравей вцепляется в лист своими мощными мандибулами.

Муравьи зомби гриб Стадии заражения муравья паразитическим грибом

Ведущий автор исследования, Маридель Фредериксен, кандидат в докторанты в Университете Базельского зоологического института, Швейцария, заявила, что грибок выделяет тканеспецифические метаболиты в организм хозяина, вызывая тем самым изменения в экспрессии генов.


о также приводит к атрофии мышц нижней челюсти муравья, чтобы тот уже никогда не смог разжать их и позволить своему телу упасть на землю — это вызвало бы преждевременную гибель хозяина или подвергло бы паразита лишнему риску. Впрочем, до начала работы ученые не знали, как именно грибок координирует свои действия, чтобы так ловко манипулировать организмом хозяина.

Исследования и открытия

Для проведения исследования ученые заразили муравья-плотника O. unilateralis. При этом некоторые особи получили дозу менее опасного, не зомбирующего грибкового патогена, известного как Beauveria bassiana — они служили в качестве контрольной группы. Сравнивая динамику заболевания, вызванного этими двумя грибами, исследователи смогли выделить специфические физиологические проявления деятельности O. unilateralis у муравьев.

С помощью электронных микроскопов, группа создала трехмерную модель, позволяющую определять местоположение, численность и активность грибковых тканей внутри тел насекомых. Для этого были взяты образцы этих тканей размером всего 50 нм, а наблюдение велось с помощью приборов, способных мониторить и обрабатывать изображение с частотой 2000 раз за 24 часа.


обы проанализировать внушительный объем поступающих данных, ученые обратились к искусственному интеллекту: алгоритм, основанный на глубоком обучении, в ходе анализа выделял различия в деятельности грибковых и муравьиных клеток. Это позволило исследователям наглядно увидеть то, на какой стадии заболевания ткани организма все еще принадлежали насекомому, а где уже были преобразованы в гриб.

Муравьи зомби гриб Компьютерная имитация того, как нити грибных клеток врастают в мышечную ткань хозяина

Результаты оказались одновременно чрезвычайно интересными и пугающими. Клетки O. unilateralis распространялись по всему телу муравья, от головы и грудного отдела до живота и ног. Более того, они были взаимосвязаны, создавая своего рода коллективную биологическую сеть, которая и контролировала поведение муравьев. Хьюз отметил, что под конец высокий процент клеток в организме хозяина превратился в клетки гриба — тот буквально сделал насекомое частью самого себя.

Но самое удивительное заключалось в том, что мозговая ткань осталась… нетронутой. «Обычно поведение животных контролируется мозгом, передающим сигналы мышцам, но результаты нашего исследования показывают, что паразит контролирует поведение хозяина с помощью периферических систем», объясняет Хьюз. «Почти как кукловод, тянущий за нитки, чтобы управлять движениями марионетки, грибок также контролирует мышцы муравья, манипулируя конечностями и мандибулами хозяина».

iv>

Может ли паразит влиять на мозг?

До сих пор неизвестно, как именно гриб заставляет муравья двигаться по направлению конкретного листа. Ученые полагают, что факт целостности мозга — это на самом деле ключ к решению головоломки: гриб использует потенциал муравьиного мозга достаточно долго, чтобы тот был жив и смог самостоятельно найти подходящую «площадку» для размножения паразита. Другая теория заключается в том, что гриб косвенно влияет на мозг, в частности на его сенсорные функции, чтобы «управлять» муравьями и заставлять их уходить в лес.

Гаймодо Чарисса де Беккер, энтомолог из Университета Центральной Флориды, не принимавшая участия в новом исследовании, уверена, что проделанная работа подтверждает тот факт, что гриб может контролировать хозяина с помощью специальных секреционных соединений, которые играют роль нейромедиаторов. На это указывают в первую очередь данные, полученные при изучении грибкового генома.

Почему для нас это так важно? Понимание механизма зомбирования открывает целый ряд перспектив. В первую очередь, это синтез новых биологически активных соединений, которые могут быть использованы в качестве мощных лекарственных средств.


оме того, ученые на то, что у гриба Ophiocordyceps kimflemingiae (родственного гриба-паразита) проявляются признаки активности в рамках «биологических часов»: одни гены гриба активны в дневное время, другие — в ночное. Судя по всему, ночью гриб активирует секрецию белков, которые могут взаимодействовать с мозгом хозяина, таким образом обеспечивая собственное доминирование над его нервной активностью. Кто знает, может быть в будущем подобный коктейль из имплантов и нейромедиаторов даст нам возможность управлять мозгом человека и, таким образом, раскрыть все его секреты?

Источник: www.PopMech.ru

Кордицепс однобокий и муравьи-древоточцы

Кордицепс однобокий – гриб-паразит, размножающийся с помощью муравьев. Споры гриба, попадая в тело насекомого, начинают управлять его поведением. Муравей-древоточец бросает свои обязанности, закрепляется на растении и погибает. Споры гриба прорастают сквозь его тело, служащее одновременно и местом произрастания, и источником питания. Выросший гриб разбрасывает споры, получая новые жертвы и обеспечивая себе дальнейшее распространение.

К тому времени, как насекомое закрепляется на листе, его внутренние органы, отдельные мышцы, нервная система опутаны гифами кордицепса, проросшими из спор. Гифы – нитевидные образования, служащие для питания грибов. Это способ управления носителем. Не разрушая тканей, гифы блокируют связь между органами и нервными окончаниями. [2]

>
Муравьи зомби гриб

Управляя телом носителя, гриб выбирает себе идеальные условия для произрастания. Обычно это внутренняя сторона листа, растущего на высоте примерно 25 см. Окружающая среда должна обладать высокой влажностью и оптимальной температурой. Непременное условие: носитель закрепляется неподалеку от муравьиных троп, чтобы обеспечить хозяину как можно большее число потенциальных жертв. [3]

Семейство кордицепсов насчитывает около 400 видов, некоторые из них используют насекомых для размножения. Интересно, что каждый из видов выбирает себе определенный вид беспозвоночного в качестве носителя. При этом род этих грибов очень разнообразен: одни кордицепсы используются как лекарство, другие как деликатес, а третьи ядовиты. [4] [5]

Муха Горбатка и огненные муравьи

Маленькая и безобидная на первый взгляд муха является настоящей грозой муравьев. Взрослые особи массированно нападают на трудящихся особей и откладывают по одной личинке им в грудь. Если попытка удалась, муравей обречен. Личинка начинает развиваться, питаясь его телом. Попутно носитель уходит от муравейника, стремясь к безопасному и влажному месту, чтобы обеспечить развивающейся личинке наилучшие условия. Личинки мух не терпят отсутствия влажности, быстро засыхают. [6]

Постепенно личинка продвигается в голову муравья и остается там окукливаться. В какой-то момент личинка начинает выделять энзимы, которые заставляют голову муравья отвалиться. Из головы выходит взрослая особь. [7]


Муравьи зомби гриб

Стоит отметить, что не все из 3 000 видов горбаток паразиты, только 60 из них, являющиеся представителями подсемейства Metopininae. [6] В выборе носителя эти мухи непривередливы, главный критерий – размер головы муравья. Если голова слишком маленькая, личинка не сможет развиться, ей не хватит пищи и места; если голова большая, личинка все не съест и окуклится в разлагающихся остатках. [8]

Министерство сельского хозяйства США рассматривала вариант использовать горбаток против огненных муравьев, которые были случайно “импортированы” в Штаты и ежегодно наносят им ущерб на сумму в 6 млрд. $. [9] !Я перефразировала, потому, что авторская ссылка ведет на статью 2005 года. А на сайте СХ США, где публикуются новости по решению проблемы с муравьями, последний раз что-то про мух писали около 2011 года. Короче, я не уверена, насколько это актуально вообще.

Ланцетовидная двуустка

Ланцетовидная двуустка – паразитический червь, который пошел в процессе порабощения других животных дальше своих “коллег по цеху”.


дь в течение жизни, на разных стадиях развития, он сменяет несколько хозяев, путешествуя из организма в организм. А происходит это так: зараженное животное, в котором обитают взрослые особи, выделяет яйца этого паразита вместе с калом. Следующая ступень — улитка. Моллюски, поедая зараженные экскременты, заглатывают и яйца червя, давая им пристанище внутри своего тела. Там личинки червя начинают свое развитие, а когда они готовы сменить хозяина — перемещаются в легкие улитки. Улитка «откашливает» паразитов вместе со слизью. [10]

И вот тут на сцене появляются герои нашего обзора — муравьи. Сладкая слизь привлекает этих беспозвоночных. И ничего не подозревающие муравьи становятся новыми хозяевами личинок коварного червя-паразита. Но даже на них жизненный цикл ланцетовидной двуустки не заканчивается! Личинки спокойно обитают в муравьях, а когда достигают очередной стадии развития, одна из них проникает в подглоточный ганглий муравья. В области отхождения нервов к ротовым органам личинка образовывает кисту (мозговой червь), поражая нервную систему насекомого, вызывая спазм челюстей. Зараженный муравей остается прикрепленным к растению, пока не будет вместе с ним съеден животным. В организме животных формирование паразита заканчивается, он снова готов к размножению через экскременты хозяина. [11] [12]

Муравьи зомби гриб


Интересно, что зараженные муравьи не постоянно сидят на траве. Днем они ведут свой обычный образ жизни, внешне ничем не отличаясь от своих собратьев. Но на ночь в муравейник не возвращаются, а забираются на верхушки травинок в ожидании рассвета и животных, нуждающихся в пропитании. Если к началу дня насекомое не будет съедено, оно днем приступит к своим обязанностям. Ночью же снова взбирается на подходящую травинку. [13]

В завершении
Вот и подошла к концу наша очередная криповатая история о том, как кто-то подавляет чужую волю, порабощает разум и тело. Если вы еще не прочитали похожую статью про “зомбирование” других беспозвоночных — гусениц, то милости просим по ссылке.

И, пользуясь случаем, напоминаем вам, что необходимо мыть руки перед едой и после посещения туалета. А то кто-нибудь выведет свое потомство и внутри вас!

Источник: Xren.su

Источник: xren.su

Муравьи зомби гриб

Это муравьиный мозговой слизень. Точнее это гипно–гриб–повелитель. Он селится на муравье и превращает его в зомби. Гриб подчиняет разум насекомого своей воле. Он заставлет мурашку умереть в строго определенном месте, а не где попало…
После зомбирования муравья охватывает навязчивая идея найти листик в 25 сантиметрах от земли на северной стороне дерева, да чтобы влажность была бы 92–94%, не холоднее +20 и не жарче +30 цельсия.


вешанный муравей находит точно заданный лист, ухватывается за прожилку челюстями и умирает.
Дождавшись смерти своего таксиста, гриб начинает действовать. Его грибница медленно заполоняет внутрение пространства насекомого. В разных частях того, что еще недавно бегало, гриб выращивает себе разные органы. Хрупкие части экзоскелета гриб укрепляет, мягкие переделывает. Через неделю из затылка муравья появляется отросток с красным шариком на конце. Мы думали, что это глаз или передающе–принимающее устройсвто, но оказалось этот отросток предназначен для размножения.
Муравьи зомби гриб
Споры, их сотни тысяч или даже миллионы (сейчас проводятся точный подсчеты) покидают красный шарик и распространяются на площади в 1 кв.м. под листком. Все муравьи из клана Camponotus leonardi, которые были в тот момент под листком смерти или будут там в ближайшее время обречены провести остатки своих дней в поисках зеленого листика на северной стороне дерева на высоте 25 см
Муравьи зомби гриб
Каким образом грибку удается так точно контролировать мозг муравья, балансирующего на грани смерти, ученые пока не знают, но последствия этого необычного процесса впечатляют.
Муравьи-древоточцы живут высоко в листовом пологе лесов Таиланда, но в поисках еды они спускаются на землю. Грибок Ophiocordyceps unilateralis предпочитает селиться на нижней стороне листьев, растущих с северо-западной стороны растений на лесной подстилке. Именно там создаются идеальные условия для жизни и размножения грибка, и там же он инфицирует муравьев.

Когда муравей инфицируется грибком, он спускается к нижним листьям и крепится к ним своими мандибулами, после чего умирает.
Грибок очень точно управляет зараженными муравьями, заставляя их умирать там, где нужно грибку. При этом в последние часы жизни муравьи могут преодолеть довольно большое расстояние.

После смерти муравья грибок продолжает расти внутри тела. Исследовав тела погибших от инфекции муравьев, ученые обнаружили, что внутренности насекомых были превращены грибком в сахара, которые способствуют росту грибка. При этом мускулы, контролирующие мандибулы, остаются нетронутыми, что позволяет телу муравья продолжать держаться за лист.
Также грибок сохраняет внешний панцирь муравья, затягивая слабые места и создавая себе защитную оболочку.

Через неделю-две споры грибка падают на лесную подстилку, где могут инфицировать других муравьев.
Возможно, именно из-за риска заражения муравьи и стали жить высоко в листве, но это пока лишь догадка.
Самой же главной загадкой остается то, как грибок контролирует поведение муравья. Над ней и продолжают работу ученые.

Муравьи зомби гриб

Как установили биологи, споры гриба, попадая на тело муравья, прорастают внутрь организма и начинают выделять в него определенные вещества алкалоидной группы, чтобы достичь своих целей. Пораженные паразитом муравьи-зомби покидают своих собратьев и скитаются в одиночестве до тех пор, пока грибу не приходит время продолжать разбрасывать споры в поисках новых жертв. В последние часы жизни муравьи забираются на нижнюю сторону листа и там замирают, ожидая созревания спор.

Как пишет InoPressa со ссылкой на британское издание, гриб-паразит не может расти ни высоко в кронах деревьев, ни на земле. И зараженные муравьи вынуждены гибнуть на листьях между этими двумя слоями, где грибу идеально подходят для размножения температура и влажность. Когда муравей умирает, гриб прорастает из его головы и образует коробочку со спорами. Споры падают на землю и там заражают других муравьев, и жизнь гриба продолжается. Пока биологам непонятно, как именно гриб-паразит не просто убивает жертву, но сначала подчиняет своим целям ее поведение.

Отметим, что зомбирующие качества паразитов разных видов ученые отмечали и раньше. Так, было установлено, что кошачий паразит Toxoplasma gondii, вызывающий у людей болезнь токсоплазмоз, умеет «управлять» своими промежуточными хозяевами – мышами, которые вынуждены умирать в пасти у кошек.

Выяснилось, что присутствие паразита в организме мышей меняет их поведение — запах кошачьей мочи начинает нравиться грызунам вместо того, чтобы вызывать у них страх. Как оказалось, Toxoplasma для этого поражает мышиный мозг, затрагивая только «нужные» паразиту участки. Как считают ученые, паразиты «реверсируют» естественный страх, вмешиваясь в работу мозжечковой миндалины и меняя набор условных реакций в мозгу. При этом паразит лишает мышь только страха быть съеденной кошкой.

Не известно пока и самое главное: попадает ли кто еще во власть грибов. С учетом такой неопределенности не выглядит абсолютно дурным знаменитое шуточное предположение, выдвинутое давно в одной из российских телепередач «нового времени», мол, вождь мирового пролетариата — на самом деле гриб. А может быть, не целиком, а частично? То есть зомби, в котором проросли споры. Как те несчастные муравьи, погибающие за власть грибов.
Муравьи зомби гриб

Из другого источника

Мозгами, как минимум, половины жителей Земли управляют паразиты

Головы землян давно оккупированы крошечными захватчиками. Конкретно — существами под названием токсоплазма. Они входят в число самых распространенных человеческих паразитов. Ими заражены от 30 до 60 процентов населения планеты. Но до недавнего времени медики совсем не беспокоились по этому поводу. Считали токсоплазму безобидной. Пока не появились результаты исследований, проведенных в Англии и Чехии.

У паразита интересная жизнь. Он проникает в любое млекопитающее. Но размножается только в кошках, причем половым путем. Откладывает яйца, которые продолжают свое существование в кошачьих экскрементах. Из них токсоплазма переселяется в мышей. Мышей едят кошки, обеспечивая паразитам дальнейшее размножение.

От кошек заражаются и люди. Хотя могут получить токсоплазму и от недожаренного мяса свиней, баранов и крупного рогатого скота. Оказавшись в человеческом организме, паразит проникает в кровь. А затем прячется от иммунной системы в мозгу, образуя защитную оболочку. И вроде бы не пакостит. Но…

— Паразиты взаимодействуют с химическими веществами человеческого мозга, — уверяет один из исследователей Ярослав Флегр. — Иными словами — имеют возможность им управлять.

И отчасти управляют. Опыты с инфицированными токсоплазмой добровольцами показали: они склонны нарушать установленные правила и вообще совершать безрассудные поступки. Попутно у них была еще и замедленная реакция. По крайней мере для водителей это опасно.

Ученые изучили пробы крови 146 человек, повинных в автомобильных авариях. Почти у всех были обнаружены паразиты.

Согласно наблюдениям, зараженные токсоплазмозом люди также меняют свое поведение. Для них характерны замедленные реакции, постоянное чувство ненадёжности, тревоги и самосомнения, а также невротизм. Исследователи сделали предположение, что в странах, где этот паразит очень распространён, массовые личностные изменения могут приводить даже к изменениям в культуре.

Процент заражения сильно различается в разных странах, например в Великобритании — это 22%, а во Франции — 45%. В Южной Корее уровень заражения лишь 4,3%, а в Бразилии — свыше 66,9%. Более 80% населения Франции и Германии также заражены токсоплазмозом.

На вопрос, зачем токсоплазме менять поведение людей, исследователи ответить не могут. «Эволюционного стимула не видно», — говорят они. Куда понятнее воздействие на мышей. Безрассудные грызуны, которые по велению паразитов перестают бояться даже запаха кошачьей мочи, становятся легкой добычей кошек. Что способствует размножению токсоплазмы.

Но вот что удивительно. По данным английского паразитолога Ричарда Холлимана, почти 70 процентов зараженных токсоплазмой либо держат кошек, либо мечтают их завести. Уж не паразиты ли внушили им такую любовь?

ЦИТАТА В ТЕМУ

Курехин: …До сих пор все исследователи не могли прийти к единому мнению по поводу псевдонима, который взял себе Владимир Ильич — Ленин. Понимаете? Потому что существует несколько точек зрения, почему он взял себе такой загадочный псевдоним…

Шолохов: От реки Лена, кажется, да?

Курехин: От реки Лена… ну там очень много. Ленские события, все что угодно. Я могу совершенно точно сказать — если прочитать имя «Ленин» справа налево, получится слово «нинел», а точнее «нинель». Понимаете?

Шолохов: Нет.

Курехин: Нет? Дело в том, что я думал, вы знаете, что просто нинель — это знаменитое французское блюдо, приготовленное из…

Шолохов:… грибов.

Курехин:… из грибов,

Шолохов:… да-да-да. Что-то такое, да.

Курехин: Приготовленное особым способом. Это нинель. Понимаете? Дальше, смотрите. Вспомните замечательную фразу, которую Ленин говорил, слушая «Апассионату». «Божественная, нечеловеческая музыка». Само по себе это уже говорит о каком-то особом восприятии музыки. Божественная, нечеловеческая музыка. Если еще принять во внимание, что ее написал Бетховен, а Бетховен, как вам известно, переводится как «грибной дух»… «Бет» — грибной, «ховен» — дух, то тогда тоже возникает определенная связь. Понимаете, все укладывается…

Источник: down-house.ru

1. Гриб делает из муравьев зомби

Муравьи зомби гриб» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/муравей-зомби.jpg» alt=»» width=»500″ height=»330″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/муравей-зомби.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/муравей-зомби-300×198.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Кордицепс однобокий (Ophiocordyceps unilateralis) известен как гриб, делающий из муравьев зомби, поскольку он изменяет поведение муравьев и других насекомых. Муравьи, зараженные этим паразитом, проявляют аномальное поведение, такое как случайное хождение и падение. Паразитический гриб растет внутри тела муравья и мозга, воздействуя на мышечные движения и функцию центральной нервной системы.

Гриб заставляет муравья искать прохладное влажное место и прикусывать нижнюю часть листа. Эта среда идеально подходит для размножения гриба. Как только муравей прикусывает лист, он больше не может его отпустить, так как гриб блокирует мышцы муравья. Грибковая инфекция убивает муравья, а гриб растет из его голов. Растущая грибковая строма имеет воспроизводящие структуры, которые продуцируют споры. Как только грибковые споры высвобождаются, они распространяются и подхватываются другими муравьями.

Этот тип инфекции может потенциально уничтожить целую колонию муравьев. Тем не менее, кордицепс однобокий удерживает под контролем другой гриб, называемый гиперпаразитическим грибом, который атакует его, предотвращая заражение муравьев от распространения спор. Сокращение зрелых спор, предотвращает заражение большого количества муравьев.

2. Осы создают пауков-зомби

Муравьи зомби гриб» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Настоящие-наездники-Ichneumonidae.jpg» alt=»» width=»500″ height=»376″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Настоящие-наездники-Ichneumonidae.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Настоящие-наездники-Ichneumonidae-300×226.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Настоящие наездники (Ichneumonidae) — семейство паразитических ос, превращающих пауков в зомби, заставляя их менять структуру своих паутин для лучшей поддержки личинок осы. Осы вида Hymenoepimecis argyraphaga атакуют пауков вида Plesiometa argyra, временно парализуя их своим жалом. После обездвиживания осы откладывают яйцо на живот пауков. Когда паук приходит в себя, он не подозревает о яйце. Как только яйцо вылупляются, развивающаяся личинка прикрепляется и питается пауком.

Перед переходом во взрослую стадию, личинка производит химические вещества, которые влияют на нервную систему паука. В результате, зомби-паук меняет строение своей паутины. Модифицированная паутина более прочная и служит безопасной поддержкой для личинки, поскольку она развивается в ее коконе. Как только паутина готова, паук располагается в центре. Личинка в конце концов убивает паука, высасывая его соки, а затем создает кокон, свисающий с центра паутины. Через несколько дней взрослая оса появляется из кокона.

3. Изумрудная тараканья оса зомбирует тараканов

Муравьи зомби гриб» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Изумрудная-тараканья-оса.jpg» alt=»» width=»500″ height=»333″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Изумрудная-тараканья-оса.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Изумрудная-тараканья-оса-300×200.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Изумрудная тараканья оса (Ampulex compressa) паразитирует на тараканах, превращая их в зомби, прежде чем отложить на них яйца. Самка изумрудной тараканьей осы находит таракана и жалит его первый раз, чтобы временно парализовать, а затем второй, чтобы влить яд в мозг. Яд состоит из нейротоксинов, которые служат для блокирования инициирования сложных движений. Как только яд начинает действовать, оса управляет тараканом с помощью его усиков. Она приводит таракана к подготовленному гнезду, где откладывает яйцо на его животе. После вылупления личинка питается тараканом и образует кокон внутри его тела. Взрослая оса в конце концов выходит из кокона и оставляет мертвого хозяина, чтобы снова начать цикл.

4. Червь превращает кузнечиков в зомби

Муравьи зомби гриб» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Червь-волосатик-Spinochordodes-tellinii.jpg» alt=»» width=»500″ height=»375″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Червь-волосатик-Spinochordodes-tellinii.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Червь-волосатик-Spinochordodes-tellinii-300×225.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Червь-волосатик (Spinochordodes tellinii) является паразитом, который живет в пресной воде. Он заражает различных водных животных и насекомых, включая кузнечиков и сверчков. После заражения кузнечика, червь растет и питается внутренними частями его тела. По мере того как червь начинает достигать зрелости, он продуцирует два определенных белка, которые вводит в мозг хозяина. Эти белки контролируют нервную систему насекомого и заставляют зараженного кузнечика искать воду. Под контролем червя-волосатика, зомбированный кузнечик погружается в воду. Червь покидают хозяина, а кузнечик тонет. Оказавшись в воде, червь-волосатик ищет партнера, чтобы продолжить свой репродуктивный цикл.

5. Простейшие зомбируют крыс

Муравьи зомби гриб» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Toxoplasma-gondii.jpg» alt=»» width=»500″ height=»316″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Toxoplasma-gondii.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Toxoplasma-gondii-300×190.jpg 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/08/Toxoplasma-gondii-183×116.jpg 183w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Одноклеточный паразит токсоплазма гонди (Toxoplasma gondii) заражает клетки животных и заставляет инфицированных грызунов проявлять необычное поведение. Крысы, мыши и другие мелкие млекопитающие теряют страх перед кошками и чаще попадают в их лапы. Зараженные грызуны не только теряют страх перед кошками, но также, похоже, идут на запах их мочи. Токсоплазма изменяет мозг крысы, вызывая сексуальное возбуждение от запаха кошачьей мочи.

В результате грызун-зомби на самом деле ищет кошку. Кошка съевшая инфицированую крысу, становится новым хозяином токсоплазмы, которая начинает размножатся в ее кишечнике. Toxoplasma gondii вызывает распространенное у кошек заболевание — токсоплазмоз, которое может передаваться от кошек к людям. У людей T. gondii обычно заражает ткани тела, такие как скелетные мышцы, сердечная мышца, глаза и мозг. Люди с токсоплазмозом иногда испытывают такие психические заболевания, как шизофрения, депрессия, биполярное расстройство и беспокойство.

Источник: natworld.info

Американские биологи выяснили, что паразитический гриб кордицепс однобокий, превращающий муравьев-древоточцев в послушных зомби, образует внутри их тела трехмерную сеть. Эта сеть оплетает все внутренние органы муравья, включая отдельные мышечные волокна, однако не заходит в мозг. Получается, для сложного манипулирования поведением хозяина паразиту совершенно не обязательно проникать в его центральную нервную систему.

Энтомопатогенный гриб-аскомицет кордицепс однобокий (Ophiocordyceps unilateralis), который развивается в муравьях-древоточцах (Camponotus), служит ярким примером примитивного паразита, подчиняющего своим нуждам высокоорганизованное существо. Спустя 2–3 недели после попадания в организм муравья гриб заставляет его покинуть гнездо, вцепиться челюстями в жилку на нижней стороне какого-нибудь листка и затем умереть в такой позе (рис. 2). При этом муравей-зомби по наущению гриба выбирает строго определенное место для своей смерти: на северной стороне растения на высоте 20–30 см над землей. Именно там влажность и температура оптимальны для развития спор в плодовом теле, которое вырастает из головы умершего насекомого (см. S. Andersen et al., 2009. The life of a dead ant: the expression of an adaptive extended phenotype).

До сих пор остается загадкой, как грибу удается взять муравья под свой контроль. Чтобы пролить свет на эту проблему, группа американских ученых из Университета штата Пенсильвания (Юниверсити-Парк) и Университета Нотр-Дам (Саут-Бенд, Индиана) решила в деталях выяснить, что же происходит внутри зараженного насекомого. Исследователи сделали несколько тысяч срезов тканей, извлеченных из разных отделов тела муравья и замороженных в жидком азоте. Шаг между срезами составлял всего 50–100 нм, каждый срез был сфотографирован под сканирующим электронным микроскопом. Используя технологию машинного обучения (она применяется, например, в системах автоматического распознавания лиц), ученые создали алгоритм, который самостоятельно отличал грибные клетки от клеток муравья и подсчитывал их. «Склеивая» срезы с помощью компьютерной программы, ученые реконструировали трехмерную картину происходящего.

Аналогичным образом были изучены и муравьи-древоточцы, зараженные грибом боверия бассиана (Beauveria bassiana). Этот гриб относится к тому же порядку гипокрейных, что и гриб-манипулятор O. unilateralis, но, в отличие от него, не видоизменяет поведение хозяина специальным образом. На примере боверии ученые попытались понять, как ведет себя в муравье обычный энтомопатогенный гриб, чтобы при работе с O. unilateralis не спутать общие синдромы грибного заражения с эффектами, связанными с манипуляторным воздействием.

Выяснилось, что клетки и того и другого гриба присутствуют в мышцах головы и конечностей муравья (рис. 3), а также в груди и брюшке. Единственное отличие состоит в их концентрации — клетки гриба-манипулятора O. unilateralis в среднем занимают 10% объема всей мышечной ткани, тогда как для B. bassiana этот показатель составляет всего 2%. Но в обоих случаях гриб вызывает мышечную атрофию — у зараженного муравья формируются зазоры между мышечными волокнами. В ряде случаев грибные гифы прорастают сквозь мембрану прямо внутрь мышечного волокна.

Ранее ученые предполагали, что гриб O. unilateralis специально провоцирует атрофию челюстных мышц муравья, чтобы тот не мог разжать свою смертельную хватку и умер от истощения (см. D. P. Hughes et al., 2011. Behavioral mechanisms and morphological symptoms of zombie ants dying from fungal infection). Но теперь ясно, что такая атрофия является лишь побочным эффектом жизнедеятельности паразита. Мышцы насекомого представляют особую ценность для любого паразитического гриба как источник энергии — вспомним, как много в них располагается митохондрий. Поэтому неудивительно, что клетки O. unilateralis в большом количестве сосредоточены именно в челюстных мышцах муравья, которые являются самыми массивными в его организме (рис. 4).

Несмотря на общее сходство в расположении грибных клеток, гриб-манипулятор O. unilateralis, в отличие от B. bassiana, выстраивает из них трехмерную сеть. Примерно 59% всех гифальных телец этого гриба соединены нитями-гифами по крайне мере с одним из своих соседей. В результате гифальные тельца (внешне они похожи на дрожжевые клетки и размножаются почкованием) могут координировать свою активность, обмениваться питательными веществами и синхронно выделять в окружающие ткани особые соединения. Не в этом ли согласованном поведении грибных клеток и кроется секрет его манипулятивного воздействия?

Получается, гриб устроен не так уж и просто: он выстраивает в дополнение к нервной системе хозяина параллельную клеточную сеть, которая на химическом уровне контролирует каждый уголок его организма. Пока нельзя сказать, за счет каких именно веществ это происходит. Известно, что среди соединений, секретируемых грибом O. unilateralis, имеются спирт сфингозин и гуанидиномасляная кислота, которая вызывает у млекопитающих припадки и конвульсии (см. C. de Bekker et al., 2014. Species-specific ant brain manipulation by a specialized fungal parasite). Впрочем, муравьи, которым искусственно вводились данные вещества, не демонстрировали отклонений в поведении — так что наверняка зомбирующий грибной «коктейль» не исчерпывается этими двумя ингредиентами.

Интересно, что гриб-манипулятор работает настолько изощренно, что ему не приходится внедряться в центральную нервную систему своей жертвы. Во всяком случае, несмотря на то, что головная капсула муравья буквально набита гифальными тельцами, ученые обнаружили, что в сам мозг гриб не проникает. Другие паразиты действуют более «топорно». Например, один из видов печеночных сосальщиков — Dicrocoelium hospes — внедряется в антеннальные доли головного мозга муравьев, а другой вид — ланцетовидная двуустка (Dicrocoelium dendriticum) — проникает в подглоточный ганглий их брюшной нервной цепочки, где находятся нейроны, управляющие движениями челюстей. Благодаря этому черви заставляют муравьев забираться вверх по травинкам и вцепляться в них, дожидаясь пасущегося рогатого скота — окончательного хозяина паразита (см. T. Romig et al., 1980. Cerebral larvae in the second intermediate host of Dicrocoelium dendriticum (Rudolphi, 1819) and Dicrocoelium hospes looss, 1907 (Trematodes, Dicrocoeliidae).

Фактически, гриб O. unilateralis изменяет поведение муравьев схожим образом, но находясь на периферии их тела. В этом отношении кордицепс однобокий отличается и от самого знаменитого паразита-манипулятора — токсоплазмы. Под действием этих простейших грызуны перестают бояться кошек и, более того, начинают испытывать сексуальное возбуждение от запаха их мочи (см. P. K. House et al., 2011. Predator сat odors activate sexual arousal pathways in brains of Toxoplasma gondii infected rats). В итоге резко увеличивается вероятность встречи таких грызунов с кошкой — окончательным хозяином токсоплазмы. Но, опять же, токсоплазма воздействует на поведение грызуна, внедряясь в гиппокамп и миндалевидные тела в его мозгу (см. J. Gatkowska et al., 2012. Behavioral changes in mice caused by Toxoplasma gondii invasion of brain). А грибу O. unilateralis удается контролировать работу нервной системы хозяина дистанционно.

Источник: Maridel A. Fredericksen, Yizhe Zhang, Missy L. Hazen, Raquel G. Loreto, Colleen A. Mangold, Danny Z. Chen, David P. Hughes. Three-dimensional visualization and a deep-learning model reveal complex fungal parasite networks in behaviorally manipulated ants // PNAS. 2017. DOI: 10.1073/pnas.1711673114.

См. также:
1) Картинка дня Муравей-зомби.
2) Как паразиты превращают своих хозяев в зомби, «Элементы», 04.03.2013.
3) Паразитический гриб избирательно зомбирует муравьев, «Элементы», 13.10.2014.
4) Токсоплазма — паразит, манипулирующий человеческой культурой, «Элементы», 05.09.2006.

Александр Храмов

Источник: elementy.ru