«Гриб-зомби»: как жуткий паразит убивает своего хозяина

Некоторые паразитические грибы способны проникать в тело насекомого и постепенно менять его поведение. Этот механизм называют паразитической манипуляцией — она является отдельным направлением исследований в биологии поведения. «Рамблер» расскажет, как паразиту удается управлять поведением живого организма.

«Грибы-зомби»: кто они?

Под «грибами-зомби» обычно подразумевают группу паразитических грибов рода кордицепса однобокого. Эти организмы специализируются на заражении насекомых, прежде всего муравьев.

Споры гриба попадают на поверхность тела насекомого, прикрепляются к хитиновому покрову и начинают прорастать внутрь. Постепенно гриб распространяется по организму хозяина и использует его ткани как источник питания. При этом, как сообщается в издательстве Чикагского университета, паразит начинает менять поведение муравья.

Зачем гриб меняет поведение муравья?

Для гриба важно не просто убить хозяина, а оказаться в правильной среде для распространения спор. После заражения муравей начинает вести себя необычно:

• покидает колонию,
• перестает реагировать на обычные сигналы,
• поднимается по растению,
• цепляется челюстями за лист или стебель.

После гибели насекомого гриб получает идеальное место для дальнейшего роста. Из тела муравья начинает прорастать длинное плодовое тело, которое выпускает новые споры на других насекомых внизу.

Как подчеркивается в статье BMC Ecology, муравьи часто погибают на строго определенной высоте и даже на определенной стороне растения, где влажность и температура лучше подходят для развития гриба. Если муравей погибнет слишком низко или слишком высоко, «гриб-зомби» может не суметь нормально развиться и распространить споры.

Самый древний предок жизни на Земле: кто он и сколько ему лет

Управляет ли гриб мозгом напрямую?

Это один из самых сложных вопросов. Долгое время ученые предполагали, что гриб буквально захватывает мозг насекомого. Но современные исследования показывают более сложную картину.

В 2017 году исследователи изучили зараженных муравьев с помощью 3D-сканирования и обнаружили, что гриб активно распространяется по всему телу, образуя сеть вокруг мышц и внутренних органов, но почти не проникает в сам мозг. Исследование, результаты которого опубликованы в PNAS, подтвердило то, что гриб управляет поведением через химические сигналы и воздействие на нервную систему и мышцы.

Исследователи предполагают, что «гриб-зомби» выделяет специальные вещества. Они, в свою очередь, влияют на:

• нервные сигналы,
• обмен веществ,
• работу мышц,
• циркадные ритмы.

Фактически паразит начинает вмешиваться в биохимию хозяина. В зараженных муравьях ученые обнаруживали изменения активности генов, связанных с ориентацией, движением, стрессом и работой мышечной ткани.

Почему муравьи не спасают зараженных?

У муравьев очень развита социальная система защиты колонии. Некоторые виды способны обнаруживать больных особей по химическим сигналам. Однако после этого зараженного муравья либо изолируют, либо выгоняют, а в некоторых случаях даже убивают. Это помогает остановить распространение инфекции внутри колонии.

Но кордицепс однобокий за миллионы лет приспособился к жизни внутри муравьев. Гриб развивается постепенно: на ранних стадиях заражения муравей внешне почти не отличается от здоровых особей, поэтому колония не сразу распознает угрозу. За это время «гриб-зомби» успевает изменить поведение насекомого и заставить его покинуть муравейник до того, как остальные муравьи поймут, что он источник инфекции.

Может ли «гриб-зомби» заразить человека?

Каждый вид обычно приспособлен к определенному хозяину:

• конкретному виду муравьев,
• паукам,
• жукам,
• другим членистоногим.

Человеческий организм слишком сложен и физиологически сильно отличается от насекомых. Кроме того, у людей другая температура тела, другой иммунитет и другой тип нервной системы. Поэтому «гриб-зомби» никак не может повлиять на человека.

Есть ли другие паразиты, меняющие поведение хозяев?

Да, грибами это не ограничивается. В природе существует множество паразитов, способных влиять на поведение хозяев. Например:

• паразитические осы управляют пауками,
• черви заставляют насекомых прыгать в воду,
• простейшие токсоплазмы меняют поведение грызунов.

Биологи часто называют поведение зараженного муравья примером расширенного фенотипа. Идея заключается в том, что гены организма могут проявляться не только внутри самого тела, но и через изменение окружающей среды или поведения других существ. В данном случае гриб буквально использует тело муравья как инструмент собственного размножения. Само поведение насекомого становится частью жизненного цикла паразита.

Ранее мы писали, почему мыши и хомяки постоянно грызут предметы.