Похищение тела удобного хозяина не является чем-то новым в оппортунистическом мире паразитизма. Не являются они и муравьями-зомби, благодаря грибу-зомби-муравью с подходящим названием (Ophiocordyceps unilatelis), который даже завоевал главный приз на фотоконкурсах.
Но впервые ученые обнаружили, как один хитрый патогенный плоский червь может включать и выключать «режим зомби», периодически совершая враждебные захваты, когда это им лучше всего подходит. Исследователи из Копенгагенского университета обнаружили впечатляюще сложный образ действий у паразитического стрельчатого печеночного двуустка (Dicrocoelium dendriticum), превосходящий стратегии выживания, наблюдаемые у других организмов, которые превращают ничего не подозревающих хозяев в «зомби».
Дусушка, нашедшая временный приют внутри европейского красного лесного муравья Formica polyctena, берет под свой контроль мозг насекомого, когда температура подходящая, и ведет животное вверх по травинкам в надежде проехать автостопом через пищеварительную систему его окончательного хозяина, жвачных животных, таких как коровы, олени или овцы. Затем, подобно щелчку выключателя, паразит может отпустить нити марионетки, а муравей будет разбужен, ошеломлен и оставлен заниматься своими делами до следующего захвата, когда условия снова остынут.
«Поднимать муравьев высоко в траву, когда скот или олени пасутся в прохладные утренние и вечерние часы, а затем снова спускаться вниз, чтобы избежать смертоносных солнечных лучей, — это весьма разумно», — сказал Брайан Лунд Фреденсборг, доцент Копенгагенского университета. «Наше открытие выявило паразита, который оказался более сложным, чем мы предполагали изначально».
Изучая сотни зараженных муравьев в лесах Бидструп в Дании, ученые кропотливо прикрепили идентификационные данные к сегменту брюшка насекомых, чтобы изучить отношения хозяина и паразита в течение более длительного периода. Они обнаружили, что при низкой температуре зараженные муравьи, скорее всего, прикреплялись к верхушке травинки. Когда температура повышалась, «выключатель» щелкал, и муравьи отступали под покров почвы.
«Мы обнаружили четкую корреляцию между температурой и поведением муравьев», — говорит Фреденсборг. «Мы шутили, что нашли муравьиный зомби-переключатель».
Интересно, что, несмотря на каждую инфекцию, приводящую к проникновению сотен паразитов в тело муравья, только один берет на себя контроль над его мозгом, остальные прячутся в брюшной полости, ожидая своего конечного пункта назначения. Тогда паразит, которому поручена самая важная работа, умрет после завершения миссии.
«Здесь могут быть сотни печеночных сосальщиков, ожидающих, пока муравей перенесет их в следующего хозяина», — сказал Фреденсборг. «Они завернуты в капсулу, которая защищает их от желудочной кислоты хозяина, в то время как печеночный сосальщик, захвативший муравья под контроль, умирает. Можно сказать, что он жертвует собой ради других».
Рассеченный муравей и его инкапсулированные паразиты (белые овальные структуры), выходящие из заднего тела
Брайан Лунд Фреденсборг
Из-за своей узкоспециализированной стратегии хозяина – двуустка сначала заражает наземных улиток, которые пасутся на фекалиях крупного рогатого скота, затем муравей, через непреодолимый комок личиночной слизи (ну, во всяком случае, для муравьев) – заражение человека происходит редко. Однако паразит может вызывать повреждение печени у млекопитающих и встречается по всему миру.
Это исследование является важным для исследователей, учитывая трудности, присущие изучению поведения животных в этих сложных организмах.
«Исторически вопрос о паразитах никогда не уделялся столь пристальному вниманию, несмотря на то, что существуют научные источники, которые говорят, что Паразитизм — самая распространенная форма жизни, — говорит Фреденсборг. — Отчасти это связано с тем, что паразитов довольно сложно изучать. Тем не менее, скрытый мир паразитов формирует значительную часть биоразнообразия, и, изменяя поведение хозяина, они могут помочь определить, кто что ест в природе. Вот почему нам важно их понять».
Далее команда надеется понять механизм, который позволяет паразиту так эффективно захватывать мозг муравья.
«Теперь мы знаем, что температура определяет, когда паразит захватит мозг муравья», — добавил Фреденсборг. «Но нам еще предстоит выяснить, какой коктейль химических веществ использует паразит, чтобы превратить муравьев в зомби».
Исследование опубликовано в журнале Behavioral Ecology.
