Паразит, меняющий мозг, превращает муравьев в зомби на рассвете и в сумерках
Ланцетовидная печеночная двуустка Dicrocoelium dendriticum имеет сложный жизненный цикл, который начинается с захвата мозга муравья.
Ничего не подозревающий муравей забирается на верхушку травинки и вцепляется в нее мощными челюстями, что повышает вероятность быть съеденным пасущимися животными, такими как крупный рогатый скот или олени.
Исследователи из Департамента наук о растениях и окружающей среде Копенгагенского университета обнаружили, что способность паразита контролировать муравья еще более хитра, чем считалось ранее. Поразительно, но паразит может даже заставить муравья спуститься вниз по травинке, когда становится слишком жарко.
«Заставлять муравьев подниматься высоко в траву в прохладные утренние и вечерние часы, когда пасутся скот или олени, а затем спускаться обратно, чтобы избежать смертоносных лучей солнца, — довольно умно. Наше открытие показывает паразита, который более изощрен, чем мы изначально думали», — объясняет доцент Брайан Лунд Фреденсборг.
Исследование опубликовано в журнале Behavioral Ecology.
«Переключатель» зомби
Исследователи пометили несколько сотен зараженных муравьев в лесах Биструп недалеко от Роскилле, Дания. Они наблюдали за поведением зараженных муравьев в зависимости от света, влажности, времени суток и температуры. Была обнаружена четкая корреляция между температурой и поведением муравья. При низкой температуре муравьи с большей вероятностью цеплялись за верхушку травинки. Когда температура повышалась, муравьи отпускали траву и спускались вниз.
«Мы шутили, что нашли "зомби-переключатель" муравьев», — говорит Брайан Лунд Фреденсборг.
Троянский конь
Когда печеночная двуустка заражает муравья, несколько сотен паразитов проникают в его тело. Но только один попадает в мозг, где может влиять на поведение муравья. Остальные двуустки скрываются в брюшке муравья.
«Здесь могут находиться сотни печеночных двуусток, ожидающих, пока муравей доставит их к следующему хозяину. Они заключены в капсулу, которая защищает их от желудочной кислоты последующего хозяина, в то время как двуустка, взявшая под контроль муравья, погибает. Можно сказать, что она жертвует собой ради других», — объясняет Брайан Лунд Фреденсборг.
Животные, зараженные большим количеством двуусток, могут страдать от повреждений печени, поскольку паразит перемещается по печени и желчным протокам хозяина.
Крупнейший манипулятор природы
По словам Брайана Лунда Фреденсборга, существует много других примеров паразитов, изменяющих поведение животных. Таким образом, паразиты, захватывающие поведение своего хозяина, играют в пищевой цепи более значительную роль, чем многие думают.
«Исторически паразитам никогда не уделялось много внимания, несмотря на научные источники, утверждающие, что паразитизм — самая распространенная форма жизни. Отчасти 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 помогать определять, кто кого ест в природе. Вот почему их важно понимать», — говорит он.
Крошечная печеночная двуустка широко распространена в Дании и других регионах мира с умеренным климатом. Исследователь и его коллеги продолжат изучать паразита и то, как именно он захватывает мозг муравья.
«Теперь мы знаем, что температура определяет, когда паразит захватит мозг муравья. Но нам еще предстоит выяснить, какой коктейль химических веществ паразит использует, чтобы превратить муравьев в зомби», — заключает Фреденсборг.
Жизненный цикл печеночной двуустки
- Муравей-зомби: Двуустка заражает мозг муравья, заставляя его вцепиться в травинку, чтобы следующего хозяина — корову, овцу, оленя или другого травоядного. Тем временем в брюшке муравья ожидает передачи большая группа сосальщиков.
- Травоядное животное: После поедания зараженного муравья заражается и само. Двуустка, контролировавшая мозг муравья, погибает в желудочной кислоте хозяина. Большая группа в брюшке муравья защищена капсулой, которая растворяется только в кишечнике хозяина. Здесь двуустки проникают через желчные протоки в печень, где сосут кровь и развиваются во взрослых особей, которые начинают откладывать яйца, выделяемые с фекалиями хозяина.
- Улитка: Выделенные яйца лежат на земле в ожидании, пока улитка не проползет мимо и не съест фекалии. Внутри улитки яйца развиваются в личиночных двуусток, которые размножаются бесполым путем, увеличиваясь до нескольких тысяч.
- Шарик слизи: Чтобы покинуть улитку и перейти к следующему хозяину, личиночные двуустки заставляют улитку «кашлять», выбрасывая их в комке слизи. Муравьев привлекает этот шарик, они поедают его и вместе с ним проглатывают личинок двуустки.