» » Гриб, управляющий насекомыми.
ноя 03 2018

Гриб, управляющий насекомыми.

авка автора shim   109   0   13:14

   Природа, животные   
Помните я вам рассказывал про гриб-паразит, который поражает насекомых, например муравья, и тот покидает свою колонию, обосновывается на листе дерева. После того как жертва занимает удобное для манипулятора положение, гриб начинает прорастать сквозь его тело и голову.

Тут то текстом с картинками было жутко на это смотреть, а вот вам видео:

Науке уже давно известен этот феномен, однако до сих пор ученые долго не могли понять, как именно паразитический гриб O. unilateralis играет свою роль кукловода. Его часто называли «мозговым паразитом», однако новое исследование, опубликованное на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences, опровергает данную теорию. Оказалось, что как раз мозг насекомого остается неповрежденным, а контроль за своим хозяином паразит осуществляет путем внедрения в мышечные волокна по всему телу! По сути, зараженный муравей становится для гриба своего рода «мясными доспехами» и средством передвижения, а часть клеток тканей муравья в процессе заменяются на грибные.

Чтобы сделать это удивительное открытие, Дэвид Хьюз (а именно он впервые обнаружил гриб-паразит) начал обширное исследование, в котором приняла участие международная команда энтомологов, генетиков, программистов и нейробиологов. Цель работы состояла в том, чтобы изучить клеточные взаимодействия между паразитом и его хозяином в ходе критической стадии жизненного цикла первого — той, во время которой муравей вцепляется в лист своими мощными мандибулами.

Ведущий автор исследования, Маридель Фредериксен, кандидат в докторанты в Университете Базельского зоологического института, Швейцария, заявил, что грибок выделяет тканеспецифические метаболиты в организм хозяина, вызывая тем самым изменения в экспрессии генов. Это также приводит к атрофии мышц нижней челюсти муравья, чтобы тот уже никогда не смог разжать их и позволить своему телу упасть на землю — это вызвало бы преждевременную гибель хозяина или подвергло бы паразита лишнему риску. Впрочем, до начала работы ученые не знали, как именно грибок координирует свои действия, чтобы так ловко манипулировать организмом хозяина.
Исследования и открытия
Для проведения исследования ученые заразили муравья-плотника O. unilateralis. При этом некоторые особи получили дозу менее опасного, не зомбирующего грибкового патогена, известного как Beauveria bassiana — они служили в качестве контрольной группы. Сравнивая динамику заболевания, вызванного этими двумя грибами, исследователи смогли выделить специфические физиологические проявления деятельности O. unilateralis у муравьев.
С помощью электронных микроскопов, группа создала трехмерную модель, позволяющую определять местоположение, численность и активность грибковых тканей внутри тел насекомых. Для этого были взяты образцы этих тканей размером всего 50 нм, а наблюдение велось с помощью приборов, способных мониторить и обрабатывать изображение с частотой 2000 раз за 24 часа. Чтобы проанализировать внушительный объем поступающих данных, ученые обратились к искусственному интеллекту: алгоритм, основанный на глубоком обучении, в ходе анализа выделял различия в деятельности грибковых и муравьиных клеток. Это позволило исследователям наглядно увидеть то, на какой стадии заболевания ткани организма все еще принадлежали насекомому, а где уже были преобразованы в гриб.

Результаты оказались одновременно чрезвычайно интересными и пугающими. Клетки O. unilateralis распространялись по всему телу муравья, от головы и грудного отдела до живота и ног. Более того, они были взаимосвязаны, создавая своего рода коллективную биологическую сеть, которая и контролировала поведение муравьев. Хьюз отметил, что под конец высокий процент клеток в организме хозяина превратился в клетки гриба — тот буквально сделал насекомое частью самого себя.

Но самое удивительное заключалось в том, что мозговая ткань осталась… нетронутой. «Обычно поведение животных контролируется мозгом, передающим сигналы мышцам, но результаты нашего исследования показывают, что паразит контролирует поведение хозяина с помощью периферических систем», объясняет Хьюз. «Почти как кукловод, тянущий за нитки, чтобы управлять движениями марионетки, грибок также контролирует мышцы муравья, манипулируя конечностями и мандибулами хозяина».

Может ли паразит влиять на мозг?
До сих пор неизвестно, как именно гриб заставляет муравья двигаться по направлению конкретного листа. Ученые полагают, что факт целостности мозга — это на самом деле ключ к решению головоломки: гриб использует потенциал муравьиного мозга достаточно долго, чтобы тот был жив и смог самостоятельно найти подходящую «площадку» для размножения паразита. Другая теория заключается в том, что гриб косвенно влияет на мозг, в частности на его сенсорные функции, чтобы «управлять» муравьями и заставлять их уходить в лес.
Гаймодо Чарисса де Беккер, энтомолог из Университета Центральной Флориды, не принимавшая участия в новом исследовании, уверена, что проделанная работа подтверждает тот факт, что гриб может контролировать хозяина с помощью специальных секреционных соединений, которые играют роль нейромедиаторов. На это указывают в первую очередь данные, полученные при изучении грибкового генома.
Почему для нас это так важно? Понимание механизма зомбирования открывает целый ряд перспектив. В первую очередь, это синтез новых биологически активных соединений, которые могут быть использованы в качестве мощных лекарственных средств. Кроме того, ученые обратили внимание на то, что у гриба Ophiocordyceps kimflemingiae (родственного гриба-паразита) проявляются признаки активности в рамках «биологических часов»: одни гены гриба активны в дневное время, другие — в ночное. Судя по всему, ночью гриб активирует секрецию белков, которые могут взаимодействовать с мозгом хозяина, таким образом обеспечивая собственное доминирование над его нервной активностью. Кто знает, может быть в будущем подобный коктейль из имплантов и нейромедиаторов даст нам возможность управлять мозгом человека и, таким образом, раскрыть все его секреты?
Дорогие читатели, если вы увидели ошибку или опечатку, помогите нам ее исправить! Для этого мы запустили на сайте удобную клавишу для исправления ляпов. Выделите ошибку и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter». Мы узнаем о неточности и как можно скорее исправим.

1 0



ИНТЕРЕСНАЯ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ!

Рекомендуем к просмотру
Пока что комментариев к данной новости нет, но Вы можете быть первым.

Добавить комментарий
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent

    PIN: ----


    Новостей на страницу:

    Случайная интересность

    10 самых опасных железнодорожных участков в мире

    В том случае, если вы планируете во время грядущего летнего отпуска путешествовать на поезде, то вам стоит ознакомиться с самыми опасными железнодорожными путями, которые слабонервным лучше избегать. «Outeniqua Choo-Tjoe Train», Южная Африка Уникальный железно-дорожный путь, который проходит прямо над океаном. Во вре...
    5 лет и 5 месяцев назад 1576  


    Случайное видео
    1 месяц назад 46  


    Кино и шоу-бизнес

    Оказался он живой

    Можно выдохнуть – Маколей Калкин жив, а слухи о его смерти оказались преувеличены. Первыми о кончине актера написал некий сайт MSNBC.website, который при этом не имеет отношения к реальной службе новостей MSNBC. Новость тут же подхватили в информационных агентствах и в социальных сетях. Но Банана умная, Банана сразу на...
    4 года назад 1692  



    НОВОЕ НА САЙТЕ

    «Рокетмен» (2019) — тизер-трейлер фильма

    «Рокетмен» (2019) — тизер-трейлер фильма
    Кинобиография Элтона Джона, которая расскажет о жизни легендарного музыканта. Зрители увидят, как Джон, тогда ещё Реджиналд Дуайт, учился в Королевской академии музыки и как ворвался на вершину музыкальных чартов.В ролях: Тэрон Эджертон, Джейми Белл, Ричард Мэдден Премь...
    4 часа и 1 минуту назад 10  

    Транспортные будни всех бабушек!

    Транспортные будни всех бабушек!
    5 часов и 36 минут назад 13  

    Байя - затонувший древний "Лас-Вегас" (Италия)

    Байя - затонувший древний
    Байя - это древний город, который находится недалеко от Неаполя и Помпей. Сейчас этот город находится под водой, а некогда он считался самым роскошным - здесь находились виллы самых богатых  и знаменитых римлян, например, Гая Юлия Цезаря или императора Адриана. Аристокр...
    10 часов и 1 минуту назад 403  

    «Острые козырьки» — слухи о фильме

    «Острые козырьки» — слухи о фильме
    Неожиданную новость выдал в новом интервью Отто Батхёрст (режиссер первых трех эпизодов сериала «Острые козырьки»). Британец заявил, что создатель тв-шоу, Стивен Найт, работает сейчас над сценарием полнометражного фильма.
    11 часов и 36 минут назад 13  

    «Наркокурьер» (2019) — трейлер фильма

    «Наркокурьер» (2019) — трейлер фильма
    Эрл Стоун оказался на грани разорения, отношения с женой не ладятся, а дети, кажется, давно забыли о его существовании. Неожиданно ему предлагают непыльную, но прибыльную работенку — просто водить машину. Стоун поначалу соглашается, но вскоре понимает, что стал наркокур...
    12 часов и 15 минут назад 33  

    Календарь
    «    Ноябрь 2018    »
    ПнВтСрЧтПтСбВс
     1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930