Еще с давних времен люди часто задавались вопросами о различных болезнях, мутациях, вызванными бактериями или вирусами. Но как часто люди задавались вопросами о грибах? А если конкретнее, о грибах-зомби, которых достаточно много на нашей планете. Если вы ни разу об этом не задумывались, то сейчас я вам обо всем расскажу.
В пример мы возьмем грибок Кордицепс однобокий, который паразитирует на муравьях-древоточцах. Как я уже говорила, речь будет идти о грибках зомби, особенность таких грибов в том, что они изменяют поведение организма-хозяина, проявляя так называемую адаптивную манипуляцию паразита.
Американские биологи выяснили, что паразитический гриб Кордицепс однобокий, превращающий муравьев-древоточцев в послушных зомби, образует внутри их тела трехмерную сеть. Эта сеть оплетает все внутренние органы муравья, включая отдельные мышечные волокна, однако не заходит в мозг. Получается, для сложного манипулирования поведением хозяина кордицепсу необязательно проникать в его центральную нервную систему.
Рис. 1. Графическая реконструкция мышечного волокна муравья, оплетенного трехмерной сетью паразитического гриба кордицепса
Как же происходит заражение у особей?
Спустя 2–3 недели после попадания в организм муравья гриб заставляет его покинуть гнездо, вцепиться челюстями в жилку на нижней стороне какого-нибудь листка и затем умереть в такой позе. Чтобы и дальше размножаться, гриб может заставить муравья заползти как можно выше над муравейниками, дабы распылить свои споры и заразить как можно больше особей. Контролируя тело муравья, Кордицепс выбирает строго определенное место его смерти, там, где он сможет хорошо развиваться: 20–30 см над землей.
Именно там влажность и температура оптимальны для развития спор в плодовом теле, которое вырастет из муравья.
Рис. 2. Мертвый муравей-древоточец, из которого выросли плодовые тела
Многие задавались вопросом, как грибу удается взять под контроль муравья. И дабы пролить свет на эту проблему, группа американских ученых из Университета штата Пенсильвания и Университета Нотр-Дам решила в деталях выяснить, что же происходит внутри тела зараженного муравья.
Исследователи сделали несколько тысяч срезов тканей, извлеченных из разных отделов тела муравья и замороженных в жидком азоте. Шаг между срезами составлял 50–100 нм, каждый срез был сфотографирован под сканирующим электронным микроскопом. Используя технологию машинного обучения ученые создали алгоритм, который сам находил грибные клетки и отличал их от клеток муравья и подсчитывал их. «Склеивая» срезы с помощью компьютерной программы, ученые реконструировали трехмерную картину происходящего.
Аналогичным образом были изучены и муравьи-древоточцы, зараженные грибом Боверия Бассиана. Этот гриб так же относится к тому же порядку гипокрейных, что и гриб-манипулятор, но, в отличие от него, не видоизменяет поведение хозяина специальным образом.
Выяснилось, что клетки и того, и другого гриба присутствуют в мышцах головы и конечностей муравья, а также в груди и брюшке. Единственное отличие состоит в их концентрации — клетки Кордицепса в среднем занимают 10 % объёма всей мышечной ткани, тогда как для Бассиана этот показатель составляет всего 2 %. Так же, в обоих случаях гриб вызывает мышечную атрофию — у зараженного муравья формируются зазоры между мышечными волокнами.
Рис. 3. Приводящая мышцы челюстей (A) и мускулатура конечностей (D) здорового муравья-древоточца. Аналогичные мышцы муравья, пораженного грибом Бассиана (B, E) и грибом Кордицепсом (C, F).
Ученые предполагали, что грибок специально провоцирует атрофию челюстных мышц муравья, чтобы тот не мог разжать свою смертельную хватку и умер от истощения. Но теперь стало ясно, что это так называемый «побочный эффект» жизнедеятельности паразита, так как мышцы представляют собой очень важную ценность для таких грибков — они их источник энергии.
Где распространен Кордицепс однобокий?
В течение 2000–2010 гг. проверено 203 места произрастания Кордицепса, из которых 106 были подтверждены, 65 остаются возможными местами обитания, и 32 места исключены. Результаты показывают, что Кордицепс обитает на Тибетском плато и прилегающих к нему районах, включая провинции Ганьсу, Цинхай, Сычуань и Юньнань в Китае, и некоторые районы на юге Гималаев, в Бутане, Индии и Непале, начиная с 3000 метров над уровнем моря. В ходе этого исследования выяснилось, что Кордицепс распространился из альпийского региона северо-западной части провинции Юньнань с самой южной границей Юйлун-Насиского автономного уезда в горы Циляшань с округом Цилиань в Цинхае в качестве самого северного населенного пункта и с восточной окраины Тибетского плато в районе Уду, провинция Ганьсу, к самому западному участку в Уттараканде, Индия.
Рис. 4
Вывод:
В этой статье мы познакомились с одним из грибков-паразитов — Кордицепсом однобоким. Может ли он паразитировать на человеке? Бояться нечего — он не паразитирует на людях, так как он не может выжить в теле носителя, если его внутренняя температура выше 34 градусов и у таких грибков нет причин развиваться, чтобы выдерживать температуру выше, но что, если они изменятся? Если, к примеру, мир станет слегка теплее? Вот вам и причина развиваться.
И от этого нет лечения, нет ингибиторов, нет лекарств, их не существует, их даже невозможно создать. Человечество боролось с разными болезнями, вызванными вирусами или бактериями, мы всегда были в выигрыше и умели преодолевать любые препятствия, но если случится что-то подобное — мы проиграем.
Но нужды пугаться все так же нет, ведь как я уже говорила — этим грибкам нет нужды паразитировать на людях и если эта нужда и будет присутствовать, то вряд ли так скоро. Думаю, что этому грибку предстоит долгая работа, чтобы мутировать во что-то глобальное, потому нам и не за чем беспокоиться.
Литература:
- https://dzen.ru/a/Y-ioe0T80Cqi9D7A
- https://elementy.ru/novosti_nauki/433145/Grib_manipulyator_stroit_vnutri_muravya_zombi_trekhmernuyu_set
