Вы тут

Грыб-паразіт падпарадкоўвае сваёй волі мурашоў


Так, і гэта ўжо не трэш-кінематограф, а чыстая праўда: у прыродзе на самай справе існуе грыбок, які ператварае іншых жывых істот у паслухмяных зомбі, і ён падкідвае вучоным шэраг сюрпрызаў. Высветлілася, што грыб-паразіт літаральна ўрастае ў цела насякомага, а менавіта мураша, і пажырае яго клеткі, робячы з гаспадара своеасаблівы «мясны даспех», піша партал «Папулярная механіка».


Му­раш, за­ра­жа­ны па­ра­зі­тыч­ным гры­бам.

У бразільскіх мурашоў-цесляроў і без таго нялёгкае жыццё дапаўняе вельмі дзіўная акалічнасць: яны могуць ператварыцца ў самых сапраўдных зомбі. Гэта адбываецца дзякуючы заражэнню паразітычным грыбком, споры якога прарастаюць у цела насякомага і ўплываюць на яго нервовую сістэму. Заражаны паразітам, мураш пакідае сваё роднае гняздо і адпраўляецца блукаць у гушчар лесу, умовы якога больш падыходзяць грыбу для паўнавартаснага паспявання. Звычайна мураш чапляецца лапкамі за ніжні бок ліста, пасля чаго замірае. Грыб працягвае развівацца ўнутры яго цела, пакуль у рэшце рэшт не пройме галаўны аддзел і не вызваліць новыя споры. Увесь гэты працэс займае прыкладна дзесяць пакутлівых дзён, на працягу якіх большую частку часу насякомае застаецца ў жывых. Кашмар наяве, ці не праўда?

Таямніцы паразітычнага грыба

Навуцы ўжо даўно вядомы гэты феномен, аднак да гэтага часу навукоўцы доўга не маглі зразумець, як менавіта паразітычны грыб О. unіlаtеrаlіs іграе сваю ролю лялькавода. Яго часта называлі «мазгавым паразітам», аднак новае даследаванне, апублікаванае зусім нядаўна ў Рrосееdіngs оf thе Nаtіоnаl Асаdеmу оf Sсіеnсеs, абвяргае такую тэорыю. Высветлілася, што якраз мозг насякомага застаецца непашкоджаным, а кантроль за сваім гаспадаром паразіт ажыццяўляе шляхам укаранення па ўсім целе ў мышачныя валокны! Па сутнасці, заражаны мураш становіцца для грыба свайго роду «мяснымі даспехамі» і сродкам перамяшчэння, а частка клетак тканін мураша ў працэсе замяняецца на грыбныя.

Каб зрабіць гэта дзіўнае адкрыццё, Дэвід Х'юз (а менавіта ён упершыню выявіў грыб-паразіт) пачаў шырокае даследаванне, у якім узяла ўдзел міжнародная каманда энтамолагаў, генетыкаў, праграмістаў і нейрабіёлагаў. Мэта работы — у тым, каб вывучыць клеткавыя ўзаемадзеянні паміж паразітам і яго гаспадаром у ходзе крытычнай стадыі жыццёвага цыкла першага — той, падчас якой мураш учапляецца ў ліст сваімі магутнымі мандзібуламі.

Вядучы аўтар даследавання Марыдэль Фрэдэрыксен, кандыдат у дактаранты ва Універсітэце Базельскага заалагічнага інстытута, заявіў, што грыбок вылучае тканеспецыфічныя метабаліты ў арганізм гаспадара, выклікаючы тым самым змены ў экспрэсіі генаў. Гэта таксама прыводзіць да атрафіі мышцаў ніжняй сківіцы мураша, каб той ужо ніколі не змог расціснуць іх і дазволіць свайму целу ўпасці на зямлю, — гэта выклікала б заўчасную гібель гаспадара ці падвергла б паразіта рызыцы. Зрэшты, да пачатку працы навукоўцы не ведалі, як менавіта грыбок каардынуе свае дзеянні, каб так спрытна маніпуляваць арганізмам гаспадара.

Адкрыцці і даследаванні

Для правядзення даследавання навукоўцы заразілі мураша-цесляра О. unіlаtеrаlіs. Пры гэтым некаторыя асобіны атрымалі дозу іншага, менш небяспечнага, грыбковага патагена, вядомага як Bеаuvеrіа bаssіаnа, — яны служылі ў якасці кантрольнай групы. Параўноўваючы дынаміку захворвання, выкліканага гэтымі двума грыбамі, даследчыкі змаглі вылучыць спецыфічныя фізіялагічныя праявы дзейнасці О. unіlаtеrаlіs у мурашак.

З дапамогай электронных мікраскопаў група стварыла трохмерную мадэль, якая дазваляе вызначаць месцазнаходжанне, колькасць і актыўнасць грыбковых тканін унутры цел насякомых. Для гэтага былі ўзятыя ўзоры гэтых тканін памерам усяго 50 нм, а назіранне вялося з дапамогай прыбораў, здольных маніторыць і апрацоўваць выяву з частатой 2000 разоў за 24 гадзіны. Каб прааналізаваць вялікі аб'ём даных, навукоўцы звярнуліся да штучнага інтэлекту: алгарытм, заснаваны на глыбокім навучанні, у ходзе аналізу вылучаў адрозненні ў дзейнасці грыбковых і мурашыных клетак. Гэта дазволіла даследчыкам наглядна ўбачыць, на якой стадыі захворвання тканіны арганізма ўсё яшчэ належалі насякомым, а дзе ўжо былі ператвораныя ў грыб.

Кам­п'ю­тар­ная імі­та­цыя та­го, як ніт­кі грыб­ных кле­так урас­та­юць у мы­шач­ную ткан­ку гас­па­да­ра.

Вынікі адначасова ўражваюць і бянтэжаць. Клеткі О. unіlаtеrаlіs распаўсюджваліся па ўсім целе мураша. Больш за тое, яны былі ўзаемазвязаныя, ствараючы свайго роду калектыўную біялагічную сетку, якая і кантралявала паводзіны мурашак. Х'юз адзначыў, што пад канец высокі працэнт клетак у арганізме гаспадара ператварыўся ў клеткі грыба — той літаральна зрабіў насякомае часткай самога сябе.

Але самае дзіўнае заключалася ў тым, што мазгавая тканка мураша засталася... некранутай. «Звычайна паводзіны жывёл кантралююцца мозгам, які перадае сігналы мышцам, але вынікі нашага даследавання паказваюць, што паразіт кантралюе паводзіны гаспадара з дапамогай перыферычных сістэм, — тлумачыць Х'юз. — Амаль як лялькавод, які цягне за ніткі, каб кіраваць рухамі марыянеткі, грыбок таксама кантралюе мышцы мураша, маніпулюючы канечнасцямі і мандзібуламі гаспадара».

Ці магчымы ўплыў на мозг?

Дагэтуль невядома, як менавіта грыб прымушае мураша рухацца ў канкрэтным напрамку. Навукоўцы мяркуюць, што факт цэласнасці мозгу — гэта на самай справе ключ да вырашэння галаваломкі: грыб выкарыстоўвае патэнцыял мурашынага мозгу дастаткова доўга, каб той быў жывы і змог самастойна знайсці прыдатную «пляцоўку» для размнажэння паразіта. Іншая тэорыя заключаецца ў тым, што грыб ускосна ўплывае на мозг, у прыватнасці на яго сэнсарныя функцыі, каб «кіраваць» мурашамі і прымушаць іх сыходзіць у лес.

Гаймода Чарыса дэ Бекер, энтамолаг з Універсітэта Цэнтральнай Фларыды, якая не прымала ўдзелу ў новым даследаванні, упэўнена, што праведзеная праца пацвярджае той факт, што грыб можа кантраляваць гаспадара з дапамогай спецыяльных секрэцыйных злучэнняў, якія выконваюць ролю нейрамедыятараў. Пра гэта сведчаць у першую чаргу звесткі, атрыманыя пры вывучэнні грыбковага геному.

Чаму для нас гэта так важна? Разуменне механізма замбіравання адкрывае цэлы шэраг перспектыў. У першую чаргу гэта сінтэз новых біялагічна актыўных злучэнняў, якія могуць быць выкарыстаны ў якасці магутных лекавых сродкаў. Акрамя таго, навукоўцы звярнулі ўвагу на тое, што ў грыба Орhіосоrdусерs kіmflеmіngіае (роднаснага грыба-паразіта) выяўляюцца прыкметы актыўнасці ў рамках «біялагічных гадзін»: адны гены грыба актыўныя ў дзённы час, іншыя — у начны. Мяркуючы па ўсім, ноччу грыб актывуе секрэцыю бялкоў, якія могуць узаемадзейнічаць з мозгам гаспадара, такім чынам забяспечваючы ўласнае дамінаванне над яго нервовай актыўнасцю. Хто ведае, можа быць, у будучыні падобны кактэйль з імплантаў і нейрамедыятараў дасць нам магчымасць кіраваць мозгам чалавека і, такім чынам, адкрываць усе сакрэты?

Іван КУПАРВАС

hvir@zviazda.by

Загаловак у газеце: Зомбі ў рэальным свеце

Выбар рэдакцыі

Грамадства

«Экі­пі­роў­ка» вы­дат­ні­ка. Як сэ­ка­но­міць гро­шы і нер­вы?

Апошні летні месяц (асабліва другая палова жніўня) для бацькоў школьнікаў заўсёды праходзіць пад дэвізам «Збіраемся ў школу!».

Грамадства

Хлебаробы ў пагонах. Ваеннаслужачыя дапамагаюць ва ўборцы збожжа і ўносяць важкі ўклад у харчовую бяспеку краіны

Хлебаробы ў пагонах. Ваеннаслужачыя дапамагаюць ва ўборцы збожжа і ўносяць важкі ўклад у харчовую бяспеку краіны

Падчас жніва ўсе, хто задзейнічан ва ўборачнай кампаніі, часова становяцца хлебаробамі.