Паразит, изменяющий мозг, превращает муравьев в зомби на рассвете и в сумерках




Фото из открытых источников
Ланцетный печеночный сосальщик Dicrocoelium dendriticum имеет сложный жизненный цикл, который начинается с захвата мозга муравья. Ничего не подозревающий муравей взбирается наверх и зажимает своими мощными челюстями верхушку травинки, повышая вероятность того, что его съедят такие травоядные, как крупный рогатый скот и олени.
 
Исследователи из факультета наук о растениях и окружающей среде Копенгагенского университета обнаружили, что способность паразита контролировать муравья еще более хитра, чем считалось ранее. Впечатляет то, что паразит может даже заставить муравья сползти обратно по травинке, когда становится слишком жарко.
 
«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. Наше открытие выявило более сложного паразита, чем мы изначально считал, что так оно и есть», — объясняет Брайан Лунд Фреденсборг, который проводил исследование вместе с Симоной Нордстранд Гаск. Исследование паразита было опубликовано в журнале Behavioral Ecology.
 
Исследователи пометили несколько сотен зараженных муравьев в лесах Бидструп недалеко от Роскилле, Дания. «Чтобы приклеить цвета и цифры на задние сегменты муравьев, потребовалась некоторая ловкость, но это позволило нам отслеживать их в течение более длительных периодов времени», — говорит Брайан Лунд Фреденсборг.
 
Затем они наблюдали за поведением зараженных муравьев в зависимости от света, влажности, времени суток и температуры. Было ясно, что температура влияет на поведение муравьев. Когда температура была низкой, муравьи с большей вероятностью прикреплялись к верхушке травинки. Когда температура поднялась, муравьи бросили траву и поползли обратно вниз.
 
«Мы обнаружили четкую корреляцию между температурой и поведением муравьев. Мы шутили, что обнаружили у муравьев переключатель зомби», — говорит Брайан Лунд Фреденсборг.
 
Как только печеночный сосальщик заражает муравья, в его тело проникают несколько сотен паразитов. Но только один попадает в мозг, где может повлиять на поведение муравья. Остальные печеночные сосальщики прячутся в брюшке муравья.
 
«Здесь могут быть сотни печеночных сосальщиков, ожидающих, пока муравей перенесет их в своего следующего хозяина. Они завернуты в капсулу, которая защищает их от желудочной кислоты хозяина, в то время как печеночный сосальщик, захвативший контроль над муравьем, умирает. Можно сказать, что они жертвуют собой ради других», — объясняет Брайан Лунд Фреденсборг.
 
Животные, зараженные многими печеночными сосальщиками, могут страдать от повреждения печени, поскольку паразит перемещается по печени и желчным протокам хозяина.
 
Брайан Лунд Фреденсборг отмечает, что существует множество других примеров паразитов, которые изменяют поведение животных. Таким образом, паразиты, которые контролируют поведение своего хозяина, играют большую роль в пищевой цепи, чем многие могут подумать. По словам Фреденсборга, это новое исследование проливает свет на крайне недооцененную группу существ.
 
«Исторически паразитам никогда не уделялось столько внимания, несмотря на то, что существуют научные источники, которые говорят, что паразитизм является наиболее распространенной формой жизни. Частично это связано с тем, что паразитов довольно сложно изучать. Тем не менее, скрытый мир Паразитов составляет значительную часть биоразнообразия, и, изменяя поведение хозяина, они могут помочь определить, кто что ест в природе. Вот почему нам важно их понять», — говорит он.
 
Крошечный печеночный сосальщик широко распространен в Дании и других регионах с умеренным климатом по всему миру. Исследователь и его коллеги продолжат исследовать паразита и то, как именно он захватывает мозг муравья.
 
«Теперь мы знаем, что температура определяет, когда паразит захватит мозг муравья. Но нам еще нужно выяснить, какой коктейль химических веществ использует паразит, чтобы превратить муравьев в зомби», — заключает Фреденсборг.
 
Жизненный цикл печеночного сосальщика:
 
Муравей-зомби: печёночный сосальщик заражает мозг муравья, заставляя его цепляться за травинку, и следующий хозяин — корова, овца, олень или другой травоядный — съедает её. Тем временем большая стая сосальщиков ожидает передачи в брюшке муравья.
 
Пасущийся: как только пасущийся человек проглатывает зараженного муравья, он также заражается печеночным двуустка. Печеночный сосальщик, захвативший контроль над мозгом муравья, погибает в желудочной кислоте хозяина. Большая стая в брюшной полости муравья защищена капсулой, которая растворяется в кишечнике хозяина только один раз. Здесь печеночные сосальщики попадают через желчные протоки в печень, где сосут кровь и развиваются во взрослых сосальщиков, которые начинают откладывать яйца, которые затем выделяются через фекалии животного-хозяина.
 
Улитка: после того, как яйца трематоды были выделены, они лежат на земле и ждут, пока улитка проползет мимо и съест фекалии. Внутри улитки из яиц развиваются личинки сосальщиков, которые размножаются бесполым путем и могут размножаться до нескольких тысяч особей.
 
Шарик слизи. Чтобы покинуть улитку и перейти к следующему хозяину, личинки сосальщиков заставляют улитку кашлять, тем самым выбрасывая их в виде комка слизи. Муравьев привлекает комок слизи, они поедают его и при этом заглатывают личинок двуустки.