Жизнь паразитов максимально зависит от благополучия и повадок хозяина. Чтобы достичь эволюционного успеха, они прибегают к невероятным ухищрениям. Например, изменяют поведение своих хозяев или вовсе превращают тех в зомби. Кто, как и зачем в мире паразитов преуспел в манипуляции?
УВЕСТИ ИЗ ДОМА И РАСПЯТЬ
Место действия — тропический лес. В главных ролях — муравьи-древоточцы Camponotus rufipedis и гриб Ophiocordyceps camponoti-rufipedis. Некоторые виды кордицепсов паразитируют на гусеницах, мухах и других насекомых, однако Ophiocordyceps camponoti-rufipedis отличается от родственников способностью изменять поведение своих жертв. Этот гриб поражает тропических муравьёв вида Camponotus rufipes: заразившись, социальное насекомое уходит из муравейника, находит невысоко над землёй лист и выбирает место на жилке с нижней стороны листа. Гриб добился своего и растёт сквозь свою жертву — со временем от той останется лишь хитиновый силуэт на нижней стороне листа. Затем у гриба созревает плодовое тело, из которого высыпаются споры, ими заражаются другие муравьи — и цикл повторяется.
Если родственники гриба-зомбификатора обходятся без манипуляции своими жертвами, зачем же это делает? Дело в том, что обитатели муравейника беспокоятся о по- рядке и санитарии: мёртвых собратьев они выносят из дома и хоронят снаружи. Учёные из США и Бразилии решили проверить, что будет, если тела инфицированных муравьёв подкладывать в муравейник. Как и ожидалось, из обитаемых муравейников трупы оперативно пропадали. Но даже когда труп заражённого муравья оказывался в покинутом муравейнике, гриб не прорастал. Наверное, условия внутри не особо подходящие, сделали вывод зоологи и стали следить за передвижениями муравьёв относительно муравейников и листьев с проросшим грибом.
Через целых 20 месяцев наблюдений им удалось выяснить интересную особенность гриба-паразита. Жертв он уводит относительно недалеко: большая часть листьев с погибшими муравьями находилась близ главных троп, ведущих в муравейник. Получается, «цель» гриба — не попасть внутрь дома муравьёв, а повысить шансы на заражение новых жертв.
ДИСКОМФОРТ ИЛИ МАНИПУЛЯЦИЯ?
Гриб Ophiocordyceps camponoti-rufipedis на своём жизненном пути использует лишь одного хозяина — муравья. У некоторых паразитов жизненный цикл организован сложнее: яйцами заражаются одни организмы (в них же проходят личиночные стадии паразита), а половой зрелости «гость» достигает уже в другом хозяине. Именно так живёт завсегдатай учебников биологии — бычий цепень Taenia saginata. Этот червь никак не управляет поведением своих хозяев, чтобы размножиться. Но его родственник по классу, обыкновенный ремнец (Ligula intestinalis), был замечен в манипуляциях промежуточным хозяином.
Жизненный цикл обыкновенного ремнеца никак не связан ни с человеком, ни с рогатым скотом; он даже немного сложнее, чем у бычьего цепня. Попав в воду, яйца ремнеца превращаются в плавучие личинки. Их заглатывают мелкие рачки, внутри них личинка лишается ресничек и возможности плавать. На следующей стадии заражённого рачка должна проглотить рыба — в ней за 10–12 месяцев микроскопическая личинка становится червём, который может достигать метра в длину. Такой паразит доставляет достаточно много неудобств хозяину. Заражённые ремнецом рыбы начинают держаться ближе к поверхности воды, что сильно увеличивает их шансы быть съеденными окончательным хозяином — чайками и другими хищными птицами. Попадая внутрь чайки, ремнец производит огромное количество яиц, которые с калом птиц снова попадают в воду, замыкая цикл.
Сам червь в птице погибает и окончательному хозяину никакого ущерба не наносит.
Что заставляет рыб держаться близ поверхности воды: внутренний дискомфорт и потеря равновесия из-за разросшегося паразита внутри, или же червь «целенаправленно» воздействует на своего промежуточного хозяина? Единого мнения на этот счёт нет, однако недавнее исследование учёных из Бергенского университета можно считать веским аргументом в пользу второй теории. Исследователи вылавливали рыб с разной глубины и оценивали их по степени заражённости ремнецом: не инфицированы; инфицированы, но червь не достиг половой зрелости; инфицированы, и червь готов «переселяться» в птицу.
Оказалось, что хотя на ранних стадиях развития паразит сопоставим по размерам с половозрелыми особями, инфекция не влияет на глубину обитания рыбы. Получается, дело не в дискомфорте, который возникает в теле рыбы от давления паразита на внутренние органы, а скорее в намеренной манипуляции червя. С помощью каких механизмов ремнец воздействует на поведение промежуточного хозяина, пока остаётся загадкой.
ЧУЕШЬ КОШКУ — ИДИ НА ЗАПАХ
Изменить поведение промежуточного хозяина, чтобы перебраться в окончательного, — довольно распространённая стратегия среди паразитов. Самым изученным манипулятором, пожалуй, можно считать токсоплазму (подробный рассказ о ней выходил в OYLA в мае 2018). Toxoplasma gondii — одноклеточный эукариотический организм из типа споровиков, близкий родственник малярийного плазмодия. Окончательным хозяином токсоплазмы всегда выступают кошки, а спектр промежуточных хозяев необычайно широк: ими могут быть и птицы, и грызуны, и приматы (включая человека). И всеми ими токсоплазма пытается управлять.
Проще всего объяснить, как паразит манипулирует грызунами: типичная пища кошачьих — мыши и крысы. Токсоплазма стремится повысить шанс встречи зараженного ею грызуна с кошкой и «заставляет» первых идти на запах мочи вторых. Чуть сложнее с приматами: кошки покрупнее — например, леопарды, — вполне могут охотиться на приматов. Поэтому зараженные токсоплазмой обезьяны также становятся смелее и идут на кошачий запах вопреки соображениям безопасности.
В современном мире сложно представить, чтобы кошка съела человека. Однако способность «заражаться» токсоплазмой, вероятнее всего, нам досталась от предков-приматов. Люди с нормальным иммунитетом не испытывают никаких симптомов от вынашивания внутри себя паразита. За исключением одного — изменения поведения. Склонность пойти на риск, страсть к мясу с кровью и необъятная любовь к кошкам и их запаху — всё это звоночки токсоплазмоза. Некоторые учёные полагают, что токсоплазмоз определял особенности культуры целых народов: с ним связывают культ кошачьей богини Бастет в Древнем Египте и любовь французов к слабо прожаренным стейкам.
КАК ОСЕДЛАТЬ ТАРАКАНА
Искусством манипуляции в природе овладели не только паразиты, жаждущие заселиться как можно в большее количество жертв, но и паразитоиды, которые бо льшую часть жизненного пути проходят обособленно от кого бы то ни было. Так, в африканских саваннах живёт интересная пара вполне себе свободноживущих насекомых: изумрудная тараканья оса (Ampulex compressa) и таракан. Вид таракана в паре не имеет большого значения, что позволило этой осе расселиться в Южной Азии и освоить даже некоторые острова Тихого Океана (например, Гавайи — неплохой у осы вкус). Тараканы же во всех этих регионах свои, местные.
Очевидно, доминирует в этой паре оса. Выглядит она необычно: крылья её редуцированы, тело вытянутое, переливающегося изумрудного цвета. Живёт она в небольших почвенных норках. Зачем же ей таракан? Без него оса не может вывести потомство. Хотя непосредственно оса ни на ком не паразитирует, за жестокое обращение с тараканами учёные относят её к когорте паразитоидов.
Оса подкарауливает жертву и потихоньку к ней подкрадывается. Затем четким и резким движением кусает в область шеи; второй укус следует незамедлительно прямо в область мозга. После такой атаки таракан теряет волю, и оса, словно на поводке, ведёт жертву за антенну. Покорный таракан следует за осой в нору, где она откладывает на нём яйца. Вылупившимся личинкам всё ещё живой таракан служит кормом, не пытаясь сбежать. Личинки отъедаются, превращаются в красивых взрослых ос и ищут себе для продолжения рода сначала партнёра, затем — таракана. Происходящее между изумрудной тараканьей осой и тараканом — чистая химия. Если первым укусом оса просто добивается уменьшения сопротивления, то вторым — впрыскивает целый коктейль сложных соединений в область мозга жертвы. Одним из основных веществ в этом коктейле, видимо, является блокатор нейромедиатора октопамина. Учёные из Университета имени Давида Бен-Гуриона (Израиль) пробовали ввести зомбированным тараканам разные антидоты и наблюдали их реакцию. Способность произвольно двигаться к ним возвращалась в ответ на инъекцию вещества, разблокирующее рецепторы октопамина. Введение блокаторов октопамина делало из нормальных тараканов таких же зомби, что и после нападения осы.
ИЗБЕЖАТЬ ОКОВ
Для некоторых паразитов человек — тупиковый невыгодный объект, поэтому, попав в него по ошибке, те всячески стараются выбраться и пройти на новую стадию жизненного цикла — зачастую пуская в ход свои манипулятивные «навыки». Известен случай 14-летнего американского подростка, который внезапно начал проявлять симптомы шизофрении, депрессивного и обсессивно-компульсивного расстройств. Два года лечения психофармакологическими препаратами не дали должного результата. Вскоре выяснилось, что подросток заражён бактерией Bartonella henselae, которую, вероятнее всего, «подхватил» от царапин домашней кошки. Длительное лечение антибиотиками, противогрибковыми и противовоспалительными препаратами позволили вылечить юношу от бактериальной инфекции, после чего его психика также пришла в норму.
Защититься от паразитов-зомбификаторов довольно просто, если ты человек. Достаточно лишь соблюдать элементарные санитарно-гигиенические правила. Например, мыть руки перед едой, а также продукты перед употреблением, есть мясо только после продолжительной термической обработки. А также быть осторожным с домашними животными: после контакта с ними всегда мыть руки, оперативно обрабатывать царапины и укусы антисептиком. Следуя этим правилам, вы защитите себя от манипуляторов.
