Муравьи-зомби умирают на пороге своего дома
Зомбифицирующий грибок паразит кордицепс заставляет муравьёв погибать у входа в муравейник, чтобы споры грибка как можно быстрее нашли новых хозяев.
Грибы рода кордицепс, паразитирующие на различных насекомых, известны своим умением управлять поведением жертв. Поселившись, например, в муравье, гриб влияет на его нервную систему таким образом, чтобы муравей погиб именно в том месте, где нужно грибку. Так, паразит Ophiocordyceps camponoti-rufipedis, заражающий муравьёв-древоточцев Camponotus rufipes, заставляет свои жертвы перед смертью ползти на нижнюю сторону какого-нибудь листа и умирать, впившись челюстями в жилку листа. После этого из трупа муравья гриб прорастает наружу и рассеивает споры. Такое поведение насекомого достаточно необычно, так что кордицепсы называют грибами-зомбификаторами, превращающими муравьёв в зомби, подчинённых чужой воле.
Мёртвый муравей с проросшим из него паразитическим грибком кордицепсом. (Фото Simon Lai / Flickr.com).
Казалось бы, чтобы гарантировать распространение спор, гриб должен, наоборот, гнать муравья в муравейник. Однако у муравьёв хорошо работает санитарная служба – если в муравейнике обнаруживается мёртвый муравей, его быстро оттаскивают на «кладбище», куда никто не ходит. Можно сказать, что у муравьёв работает социальный иммунитет. Зоологи из Университета штата Пенсильвания убедились в этом, поставив такой эксперимент: в несколько муравейников забрасывали трупы насекомых с грибом внутри. Сам опыт ставили в естественной среде, то есть с настоящими муравейниками, а не с лабораторными, причём половина из них были пустыми, то есть без муравьёв вообще.
Как пишут исследователи в своей статье в PLoS ONE, гриб не смог дать спор ни в одном случае. Если его забрасывали в муравейник с живущими в нём муравьями, то часть заражённых трупов просто исчезала – хозяева очищали дом от потенциальной заразы. Однако, что важно, паразитический грибок не мог развиваться даже в пустых муравейниках. То есть, видимо, кордицепсу мешал сам микроклимат муравьиного дома, локальные экологические условия. Так что понятно, почему гриб побуждает свою жертву отойти от муравейника.
Однако это ещё не всё. Дэвид Хьюз (David Hughes) вместе с коллегами проанализировал расположение муравьиных трупов, подвешенных к листьям, вокруг муравьиных же колоний в лесах на юго-востоке Бразилии. В течение 20 месяцев зоологи оценивали, насколько муравьи в той или иной колонии страдают от паразитов, где именно висят заражённые мертвецы и каков рисунок муравьиных троп вокруг их гнезда. Оказалось, что, хотя гриб и не стремится попасть в муравейник, он направляет муравья-хозяина поближе к главным тропинкам, ведущим в муравейник. Фактически, кордицепс заставляет муравья умирать рядом с порогом в дом: с одной стороны, на преддверную территорию социальный иммунитет муравьёв уже не распространяется, труп отсюда никто убирать не будет, с другой стороны, тут постоянно кто-то ходит, и гриб гарантированно заразит кого-нибудь своими спорами.
Однако, как отмечают авторы работы, несмотря на такое «хитроумие» паразитического грибка, это вовсе не приводило к вымиранию муравьиных колоний. То есть паразит был чем-то вроде хронического заболевания, которое можно держать в рамках, но от которого всё же нельзя полностью избавиться. Возможно, чем больше мы узнаем про взаимоотношения кордицепса и муравьёв, тем быстрее поймём, как бороться с токсоплазмой – ещё одним известным паразитом, который меняет поведение хозяев и вызывает болезнь токсоплазмоз.
Автор: Кирилл Стасевич
Источник
Зомби существуют! Как гриб кордицепс управляет муравьями
Заражённый муравей уходит из колонии, забирается на дерево на 25 — 30 см от земли и закрепляется на листе, впиваясь в центральную жилку.
Мало кто знает, что зомби действительно существуют, правда, в непривычном виде. Они не ходят и не пожирают мозги. И магия колдунов Вуду тут вовсе не причем. Создавать зомби научился обычный гриб! Правда, зомбирует он не людей, а муравьев. Не так давно группа биологов под руководством Дэвида Хьюджеса из Пеньсильванского университета обнаружила в лесах Бразилии четыре новых вида грибов, которые превращают муравьев в зомби. Все они относятся к роду кордицепс. И все они растут только на телах насекомых. Странно? А то!
Кордицепс изменяет поведение организма – хозяина, манипулируя им. Простым языком – это паразит. Он неизвестным пока науке образом чувствует приближение муравья за несколько метров, после чего выбрасывает споры в направлении жертвы. Предполагается, что его клетки содержат рецепторы, реагирующие на летучие вещества, испускаемые муравьем. Одни кордицепсы живот только на определенных видах муравьев, а другие обстреливают спорами любой вид этих перепончатокрылых без разбору.
Споры кордицепсов клейкие. Они быстро прорастают сквозь хитиновый панцирь насекомого. При этом муравей становится вялым, перестает общаться с сородичами и выполнять работы внутри муравейника. Ученые считают, что споры кордицепса выделяют алкалоиды, тормозящие работу нервной системы муравья. Но в целом механизм подчинения жертвы грибом для своих целей пока не понятен.
Заражённый муравей уходит из колонии, забирается на дерево на 25 — 30 см от земли и закрепляется на листе, впиваясь в центральную жилку. После этого гриб прорастает сквозь тело муравья, а из головы насекомого вырастает плодовое тело гриба. После смерти муравья гриб продолжает расти внутри его тела до образования спор. Он превращает внутренности насекомого в сахара, которые способствуют росту кордицепса. При этом мускулы остаются нетронутыми, что позволяет телу муравья продолжать держаться за лист. Кутикула муравья выступает в свою очередь неким защитным футляром.
Предполагается, что кордицепс заставляет свою жертву уходить из муравейника из-за соображений своей безопасности. Если бы он начал прорастать прямо в муравейнике, то сородичи муравья могли бы заметить это и уничтожить опасного зомби, а заодно и сам гриб. Насекомые чувствуют зараженных собратьев и изгоняют их из своей колонии. Средняя плотность заражения грибком — 20-30 особей на м 2 . Кстати, крепление муравьев на высоте до 30 см тоже легко объяснить. Во бразильском лесу при 95% влажности и высокой температуре на такой высоте создаются идеальные условия для размножения грибов. А в муравейниках сухо и холодно.
Люди научились извлекать пользу из кордицепсов. В Восточной Азии и Южной Америке из них изготавливают лекарство для лечения хронического бронхита, бессонницы, гипертонии, пневмонии, легочной эмфиземы и туберкулеза. Отвары из грибов применяют для снятия усталости и слабости после болезни, при анемии и кашле. Кордицепс содержит различные известные и неиспользованные биологически активные метаболиты, и исследуется как новый источник препаратов с иммуномодулирующими, противоопухолевыми, гипогликемическими и гипохолестеринемическими свойствами.
Как не странно, но тот гриб не единственный представитель флоры и фауны, кто обладает зомбирующими качествами паразита. Например, кошачий паразит токсоплазма вызывает у людей токсоплазмоз. Он умеет управлять промежуточными хозяевами – мышами, которые под влиянием паразита добровольно и бесстрашно кидаются в кошачьи лапы. Токсоплазма поражает мышиный мозг, затрагивая только нужные ему участки. Токсоплазмами заражены от 30 до 60 % людского населения планеты. Инфицированные токсоплазмой люди склонны нарушать установленные правила и совершать безрассудные поступки. У них отмечается замедленная реакция, постоянное чувство тревоги и невротизм.
Источник
Как грибы-паразиты превращают муравьев в зомби?
Наверное, в мире не существует человека, который ни разу в своей жизни не смотрел фильмы о зомби — мертвых существах, которые совершенно по разным причинам ожили и начали охотиться на живых созданий. Некоторым людям в это трудно поверить, что ожившие мертвецы реально существуют и представляют собой муравьев, зараженных паразитирующим грибком под названием кордицепс. Ранее ученые были уверены, что опасный грибок управляет телами насекомых проникая в их мозг, но все оказалось гораздо проще — он контролирует только мышцы.
Американские биологи узнали об этом, изучив поведение паразитирующего грибка вида Ophiocordyceps. В ходе наблюдений они выяснили, что оказавшись на теле муравья, споры грибка пробивают его твердую оболочку и проникают внутрь насекомого, полного липким веществом. В нем располагаются так называемые гифальные трубки, которые пронизывают все тело муравья и даже мышцы. Захватив контроль над мышцами, грибок может управлять движениями насекомого.
Грибок превращает насекомых в зомби
Используя микроскоп, ученые заметили, что грибок полностью уничтожает сарколемму — поверхность мышечных волокон. При этом места соединения мышц с мозгом остаются целыми и невредимыми, и это говорит о том, что паразит каким-то образом все же взаимодействует с мозговыми импульсами. Как именно это происходит, ученым пока не ясно, но зато они теперь точно знают, что превращение муравья в зомби происходит без непосредственного проникновения грибка в мозг.
Муравьиные мышцы, захваченные грибком-паразитом
Захватив контроль над телом муравья, грибок кордицепс заставляет его подняться на самую высокую ветку. После достижения вершины происходит нечто еще более удивительное — повинуясь командам грибка, муравей кусает ветку с такой силой, что его голова разрывается на части. Насекомое, разумеется, окончательно умирает, но споры паразитирующего гриба, накопившиеся в его голове, падают с высокой ветки вниз и заражают находящихся ниже муравьев.
То, что грибок превращает насекомых в зомби не воздействуя напрямую на мозг, а в первую очередь захватывая мышцы — большое научное открытие. Несмотря на это, паразитирующие грибы все равно остаются крайне загадочным царством живой природы с чертами как растений, так и животных. Например, ученым до сих пор не ясно, почему внутри зараженных насекомых образуются маленькие пузырьки. Некоторые эксперты считают, что эти крохотные частички выделяют вещества, необходимые для управления чужими телами. Возможно, оно так и есть, но этот вопрос важно изучить подробнее.
Грибы-паразиты в России
Как бы неожиданно это не звучало, паразитирующие грибы существуют и в России. Их наверняка видел каждый — в лесу, на коре некоторых деревьев можно заметить довольно большие наросты. Ими являются грибы трутовики, которые хоть и не заражают людей и животных для последующего контролирования их тел, но все же являются паразитами.
Споры этого грибка проникают внутрь дерева сквозь расщелины и распространяются по всей древесине, разрушая ее. Зараженные трутовиками деревья легко ломаются и, соответственно, живут не так долго, как могли бы.
Как появляются пауки-зомби?
В ходячих мертвецов могут превратиться не только насекомые, но и членистоногие пауки. Известно, что они превращаются в зомби после нападения особого вида ос, которые откладывают на их спинах яйца. Вылупившиеся личинки впрыскивают в тела пауков вещество, которое заставляет их производить особенно прочный вид паутины, из которого плетется безопасный кокон для спокойного развития осиных личинок.
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих материалов нашего сайта!
Источник