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

Некоторые грибы-паразиты способны проникать в тело насекомого и постепенно менять его поведение. Этот механизм называется паразитарной манипуляцией и представляет собой отдельную область исследований поведенческой биологии. расскажет, как паразиту удается контролировать поведение живого организма.

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

Споры гриба приземляются на поверхность тела насекомого, прикрепляются к хитиновому покрову и начинают расти внутри. Постепенно гриб распространяется по организму хозяина и использует его ткани в качестве источника питания. В то же время, как сообщает издательство Чикагского университета, паразит начинает менять поведение муравья.

Почему гриб меняет поведение муравья?

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

покидает колонию

перестает реагировать на нормальные сигналы,

взбирается на растение

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 умирают на определенной высоте и даже на определенной стороне растения, где влажность и температура лучше подходят для развития грибков. Если муравей погибнет слишком низко или слишком высоко, «гриб-зомби» может не суметь правильно развиваться и распространять споры.

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

Гриб напрямую управляет мозгом?

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 изучали зараженных муравьев с помощью 3D-сканирования и обнаружили, что гриб активно распространяется по телу, образуя сеть вокруг мышц и внутренних органов, но практически не проникает в сам мозг. Исследование, опубликованное в PNAS, подтвердило, что гриб контролирует поведение посредством химических сигналов и воздействия на нервную систему и мышцы.

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

нервные сигналы,

обмен веществ,

мышечная работа,

циркадные ритмы.

Фактически паразит начинает вмешиваться в биохимию хозяина. У зараженных муравьев ученые обнаружили изменения в активности генов, связанных с ориентацией, движением, стрессом и мышечной функцией.

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 изгоняют, а в некоторых случаях даже убивают. Это помогает остановить распространение инфекции внутри колонии.

Но за миллионы лет кордицепс односторонний 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 раньше, чем остальные муравьи поймут, что оно является источником заражения.

Может ли «гриб-зомби» заразить человека?

Каждый вид обычно адаптирован к определенному хозяину:

определенный вид муравьев,

паукам,

жукам,

другие членистоногие.

Организм человека слишком сложен и физиологически сильно отличается от насекомых. Кроме того, у людей разная температура тела, разная иммунная система и разный тип нервной системы. Поэтому «гриб-зомби» никак не может повлиять на человека.

Существуют ли другие паразиты, меняющие поведение своих хозяев?

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

паразитические осы контролируют пауков,

черви заставляют насекомых прыгать в воду,

Токсоплазма простейших изменяет поведение грызунов.

Биологи часто называют поведение зараженного муравья примером расширенного фенотипа. Идея состоит в том, что гены организма могут выражаться не только внутри самого тела, но и через изменения в окружающей среде или поведении других существ. В этом случае гриб буквально использует тело муравья как инструмент для собственного размножения. Само поведение насекомого становится частью жизненного цикла паразита.

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