Ученые выяснили, как зомби -грибок порабощает разум муравьев

9 Ноября 2017

МОСКВА, 8 ноября Система искусственного интеллекта помогла микробиологам понять, что паразитические грибки из рода Ophiocordyceps превращают муравьев в зомби напрямую перехватывая контроль над их мускулами, не меняя при этом работы их мозга, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

Пытаясь разинуть секрет работы этого грибка, мы проследили за тем, как его клетки взаимодействуют с организмом муравья в тот момент времени, когда муравей прикалывается к листу над муравейником и умирает. Мы знали, что грибок умеет управлять работой отдельных тканей тела насекомого и меняет работу части его генов, но не понимали, как именно он дирижирует действием своей жертвы, рассказывает Маридель Фредериксен (Maridel Fredericksen) из университета Базеля (Швейцария).

В последние годы микробиологи открыли десятки примеров того, что паразиты могут напрямую распоряжаться поведением хозяина. К примеру, вирус LdMNPV умеет заставлять гусениц шелкопряда забираться наверх деревьев и превращаться в вирусную бомбу, а личинки мушек-горбаток заставляют пчел сбегать из улья. Кошачий паразит токсоплазма способен перепрограммировать память человека и мышей, делая первых склонными к суициду, а вторых – бесстрашными.

Самым продвинутым и интересным примером подобных паразитов являются грибки из рода Ophiocordyceps, удивляющие муравьев, живущих в тропических лесах Южной и Центральной Америки. Когда этот зомби -грибок продирается в организм муравья, он радикальным образом меняет его действие, заставляя его прикрепляться к веткам и листьям деревьев над муравейником и над тропинками, по которым муравьи отправляются на поиски еды в лес.

Дальнейшие наблюдения за поведением зараженных муравьев и самих грибков показали, что Ophiocordyceps действует крайне избирательным образом, проверяя их мозг на совместимость перед зомбификацией. Если бы эти грибки сами не страдали от паразитов, то тогда бы они могли легко и очень быстро уничтожить почти все колонии муравьев в Новом Свете.

Фредериксен и ее коллеги разинули один из секретов успеха этих грибков, наблюдая за изменениями в работе нервной системы муравьев, зараженных спорами Ophiocordyceps и Beauveria bassiana, другого паразита насекомых, не способного распоряжаться поведением своих жертв.

Для этого ученые использовали специальный сканнер и суперкомпьютеры, позволявшие им получать полные трехмерные снимки тканей тела муравьев и следить за распространением грибка по ним. Решение этой задачи потребовало создания специальной системы искусственного интеллекта, способной отличать клетки муравья от клеток паразита.

Эти наблюдения раскрыли нежданную вещь – оказалось, что нити грибка не проникают внутрь нервных узлов насекомого даже тогда, когда муравей уже находится под полным контролем паразита и все остальные части тела содержали в себе огромное количество клеток Ophiocordyceps. Это указало на крайне необычную методику зомбификации, которую исповедует данный грибок.

Фактически, внутри муравья возникает качественная сеть из клеток паразита, управляющая работой всех ключевых органов насекомого. По сути, вместо муравья возникает необычный организм, роль главной нервной конструкции в котором, как остророжно отмечают ученые, начинает играть Ophiocordyceps. Его жертва, по сути, является беззащитным зрителем.

Как правило, поведением и движением животных управляет мозг, посылающий сигналы в мускулы и другие органы. Наши наблюдения показывают, что грибок игнорирует мозг и управляет телом муравья напрямую, воздействуя на сами мышцы его ног и челюстей. Можно сказать, что он является своеобразным незримым артистом, дергающим за ниточки марионеток, продолжает микробиолог.

Как полагают ученые, Ophiocordyceps не трогает мозг муравья по одной простой причине – это помогает его жертве дожить до тех пор, пока грибок не будет готов опубликовать потомство. Кроме того, мозг может быть необходим для того, чтобы муравей мог прикрепиться к поверхности листа, используя свои челюсти, которые грибок впоследствии отключает, заставляя их мышцы атрофироваться.

Соответственно, уже сейчас можно говорить о том, что механизм зомбификации муравьев этими необычными грибками является гораздо более сложным и интересным, чем предполагали ученые несколько лет назад, когда они изучили первые необычные свойства этих паразитов.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые выяснили, как зомби -грибок порабощает разум муравьев

комментарии (0)

Другие интересные новости

Михалков назвал ММКФ неангажированным в отличие от других фестивалей