Эти существа манипулируют чужим телом: как паразиты меняют поведение животных

В природе существует целый класс организмов, которые не просто живут за счет хозяина, но и перепрограммируют его поведение. Это явление называют паразитным манипулированием, и оно встречается у грибов, червей, простейших и даже вирусов. Цель всегда одна – доставить паразита туда, где он сможет продолжить свой жизненный цикл. Подробнее об этом необычном механизме выживания читайте в нашем материале.

Гриб-зомбификатор

Споры гриба Ophiocordyceps unilateralis, попав на тело муравья-древоточца, прорастают сквозь хитиновый покров и проникают в гемолимфу. Через две-три недели зараженное насекомое покидает колонию, взбирается на растение и впивается челюстями в жилку листа – обычно на высоте 20-30 см – на северной стороне. После гибели муравья из его тела вырастает плодовое тело гриба, рассеивающее споры над муравьиными тропами.

Примечательно, что гриб не входит в мозг насекомого. Исследование 2017 года показало, что клетки кордицепса оплетают мышечные волокна трехмерной сетью, занимая около 10% объема мышечной ткани, но в центральную нервную систему не заходят. Управление ведется дистанционно, через биохимические вещества, подавляющие циркадные ритмы, нарушающие обоняние и вмешивающиеся в передачу нейромедиаторов. Зараженный муравей теряет связь с колонией и перестает возвращаться в гнездо.

Изумрудная оса

Изумрудная тараканья оса (Ampulex compressa) действует точнее любого хирурга. Сначала она жалит таракана в грудь, вызывая кратковременный паралич передних ног. Затем, с ювелирной точностью, впрыскивает яд в надглоточный ганглий – область мозга, отвечающую за инициативу и стартовое движение. После укола таракан остается жив, способен бегать и плавать, но полностью теряет волю к сопротивлению. Оса берет его за усик и тащит в нору, где откладывает яйцо на брюшко. Вылупившаяся личинка впоследствии съедает жертву заживо.

Яд осы содержит компоненты, воздействующие на дофаминовые рецепторы. Изучение этих нейротоксинов помогает биологам разбираться в механизмах мотивации и двигательной активности.

Токсоплазма

Микроскопическое простейшее Toxoplasma gondii размножается в кишечнике кошачьих, но способно заражать почти любых теплокровных животных, включая человека. Попав в организм мыши, паразит образует цисты в тканях мозга, преимущественно в гиппокампе и миндалевидном теле, отвечающих за страх и память.

Здоровая мышь панически боится запаха кошачьей мочи, тогда как зараженная теряет этот страх, а иногда даже проявляет интерес к таким меткам. Долгое время считалось, что токсоплазма избирательно «отключает» боязнь именно перед кошками. Однако исследование 2020 года из Женевского университета показало, что речь идет об общем снижении тревожности.

Зараженные мыши спокойнее реагировали на руку экспериментатора, не впадали в ступор при виде анестезированной крысы и свободнее обследовали открытые пространства. Механизм подавления, судя по всему, был связан не с точечным воздействием на отдельные нейроны, а с воспалением нервной ткани. Чем больше цист появлялось в мозге, тем сильнее это сказывалось на поведении грызунов.

Поразительно, что вышеупомянутый эффект сохранялся даже после излечения. В экспериментах Калифорнийского университета мыши, у которых паразит не был обнаружен стандартными методами, продолжали демонстрировать отсутствие страха перед кошачьим запахом. Некоторые исследователи предположили, что, вероятно, исцеление было неполным, а у приборов просто не хватило чувствительности это зафиксировать.

Волосатики

Личинки волосатиков (Nematomorpha) развиваются внутри наземных насекомых – кузнечиков, сверчков, богомолов. Взрослому червю для размножения необходим водоем, и он принуждает хозяина отправиться туда, где тот обычно не выживает.

Исследование 2021 года на зараженных богомолах выявило, что волосатики вызывают у носителя положительную реакцию на поляризованный свет, отражающийся от поверхности воды. Зараженные насекомые выбирали поверхности с интенсивной поляризацией, соответствующей дневному свету.

В другом исследовании (2005 год) на кузнечиках и сверчках ученые обнаружили, что волосатики выделяют молекулы из семейства Wnt, вмешивающиеся в развитие центральной нервной системы. Оказавшись в воде, волосатик покидает тело насекомого и уплывает на поиски партнера.

Лейкохлоридий

Плоский червь Leucochloridium paradoxum превращает щупальца улитки-янтарки в приманку для птиц. Личинки проникают в глазные стебельки моллюска и образуют там пульсирующие мешочки, напоминающие ярких гусениц. Пульсация достигает 40-75 раз в минуту и прекращается в темноте.

Одновременно с этим паразит подавляет инстинкт улитки прятаться от яркого света. В итоге зараженный моллюск выползает на открытые поверхности и верхушки растений, где его легко заметить. Пролетающие птицы принимают пульсирующие антенны за добычу и склевывает улитку. В результате вредитель попадает в кишечник пернатого, где превращается во взрослого червя. Причем, если птица отрывает лишь один «рожок», то улитка выживает, а паразит дожидается регенерации щупальца и заполняет его заново.

Полезно знать

Трематода Euhaplorchis californiensis бомбардирует мозг рыбы-киллифиша тысячами цист и меняет уровни серотонина и дофамина. Рыба начинает дергаться и выпрыгивать из воды, словно танцуя. Птицы съедают таких особей в 10-30 раз чаще здоровых.

Ленточный червь Schistocephalus solidus заставляет зараженных колюшек плавать у поверхности и снижает их способность к побегу. Из-за этого инфицированные рыбы становятся легкой добычей для птиц – окончательного хозяина паразита.

Оса Glyptapanteles откладывает яйца в гусеницу пяденицы. Когда личинки выходят наружу и плетут коконы, гусеница не погибает, а становится их телохранителем. Она выгибается дугой над коконами и отгоняет хищников взмахами головы.

Ланцетовидная двуустка забирается в мозг муравья и каждую ночь заставляет его взбираться на кончик травинки. Если к утру того не съедят, то паразит «отпускает» его, позволяя вернуться к обычной жизни, но лишь до следующего вечера.