Kaip parazitai savo meistrus paverčia zombiais • Andrejus Žuravlovas • Mokslinės naujienos apie "Elementus" • Parazitologija, etologija, neurobiologija

Kaip parazitai savo meistrus paverčia zombiais

Pav. 1. Grybai Ophiocordycepsdygsta nuo zombių nuobodaus medžio galvutės Camponotus. Nuotrauka iš straipsnio Hughes ir kt. (2011)

Parazitiniai organizmai infekuoja bet kokį audinį ir gali sukelti baisiausias ligas, dažnai mirtinas. Tačiau kai kuriems parazitams pavyko pasiekti daugiau: jie paverčia asmenis, kuriuos jie paveikė, zombiais. Tarp zombių parazitų yra vienarūšių sporovikių, svirčių, apvalių ir kitų kirminų. Puikus zombių atvejis yra marsupialinis grybas. Ophiocordyceps, kurių sporos išsidėsto medžio drožlės antgalio galvoje, priverčiant šeimininką lipti ant trumpo žolės peiliuko ir laikyti šešėlinėje lapo pusėje jo centrinėje venoje šešėlinėje pusėje; tada muilas miršta, o grybas sudygsta ir duoda sporas (1 pav.).

Visas kambarys skiriamas zombijotiniams parazitams. Eksperimentinės biologijos žurnalaskurie pagal šio straipsnio viršelį surinko ne tik profesionalius parazitologus, bet ir neuropsichologus, gyvūnų elgesio specialistus, ekologus ir evoliucionistus. Žurnalo redaktoriai ir jo pirmtako konferencija buvo žurnalo "Michael Dickinson" (Michael Dickinson) ir Janio Weeks (Janis Weeks) redaktoriai, kurie pakvietė fiziologą Shelley Adamo iš Kanados universiteto dirbti kartu.Dalhousie universitetas ir epidemiologė Joanne Webster iš Londono Imperatoriaus kolegijos.

Peržiūrint parazitus kaip evoliucijos neurobiologus Adamo peržiūrėjo tris strategijas, kurias parazitai naudoja priimančiojo organizmo elgesiui pakeisti. Visų pirma, jie puola šeimininko imuninę sistemą, todėl pastaroji pasireiškia "skausmingu elgesiu" – šios sistemos gynybine reakcija, kuri atliekama gaminant neuromodulatorių (trumpalaikius vietinio veikimo signalizavimo medžiagas, pvz., Dopaminą ir serotoniną smegenyse); ryžiai 2. Taigi imuninė sistema bando užkirsti kelią kūno sunaikinimui. Tai naudojamas zombių parazitas, iš dalies perimdamas neuromodulatorių kontrolę. Antra, parazitai nukreipia genus, atsakingus už nervų sistemos funkcionavimą. Trečia, jie vienu metu gali kontroliuoti įvairias smegenų dalis, kurios, pavyzdžiui, dar negali atlikti neuropsichologijos.

Pav. 2 Serotonino pasiskirstymas (dažytas žalia) sveika smegenys (kairėje) ir zombiai (dešinėje) gammarus iglop išsiurbimas (dygliuotas kirminas).olf ir optys – uoslės ir regos sritys. Rodyklės Parodytos trijų smegenų nervų (galinės smegenų dalies) neuronai. Mastelio juostos ilgis 100 mikronų Nuotrauka iš straipsnio: Simone Helluy. Parazitų sukeliami jutiklinių impulso takų pokyčiai gemaridose: šalutinis neurouždegimo pažeidimas? į Eksperimentinės biologijos žurnalas

Gyvūnų elgesio ekspertas Janiso Moore'as (Janice Moore) iš Kolorado universiteto Parazitų elgesio pokyčių tyrime parodė, kaip giliai keičiasi tarpinių šeimininkų elgesys: nuo troškimo pajudinti pačią parazitą iki "naujai įgytų" įgūdžių, kad savininkas būtų kuo greičiau. plėšrūno skrandyje.

Naujojo Zelandijos Otago universiteto (Otago universitetas) ekologas Robertas Poulinas pažymėjo, kad parazitas, keičiantis tam tikras šeimininko elgesio savybes, gali pakeisti savo asmenybę. Parazitai, tarkim, plaktieji kirminai, flukai, išskiria jų antrojo tarpinio šeimininko – vėžiagyvių ar mažos žuvies – holistinį elgesį į atskiras elgesio reakcijas ir išdėsto juos tinkamai (3 pav.). Bokoplavas plaukia į rezervuaro paviršių ir pradeda aktyviai judėti, kuris pritraukia anto (galutinio savininko) dėmesį. Sveiki vėžiagyviai aktyvius judesius vykdo tik gylyje, o vieną kartą ant paviršiaus jie užšąla.

Pav. 3 Iš Naujosios Zelandijos sugaunamų zombių gėlavandenių žuvų gyvavimo ciklas (nurodomas jų kilimas). Sraigės yra pagrindiniai tarpiniai šeimininkai, bobai ar gobėjos yra antriniai, o paukščiai ir ančiuviai yra galutiniai. P – perėjimas prie naujo plėšrūnų šeimininko. Paveikslėlis iš aptariamo straipsnio: Robertas Poulinas. Parazitinės manipuliacijos šeimininko asmenybė ir elgesio sindromas Eksperimentinės biologijos žurnalas

Kita Burgundijos universiteto (Université de Bourgogne) Frank Sézii (Frank Cézilly) vadovaujama aplinkosaugininkų grupė parodė, kad parazitai taip pat gali valdyti keletą vidutinio šeimininko elgesio atsakymų, priverčiant jį būti galutiniame dukteryje. Taigi, kirminai subraižyti, veikiantys tarpinį šeimininką – Gammarus genties bokoplavą (Gammarus), – priversti jį neužsikrauti nuo šviesos tuo pačiu metu, ne pabėgti, kai aptiktų grobuonišką kvapą, ne ieškoti partnerio poravimui ir tt. Tokiems sudėtingiems manipuliacijoms šeimininkams kaip aplinkosaugininkai Kevin Lafferty iš JAV geologijos tarnybos (JAV Geologijos tarnyba) ir Jenny Shaw iš Kalifornijos universiteto Santa Barbara, parazitai kartu su šeimininko nervų sistema, puola jo endokrininę sistemą ir raumenis.

Kartais zombių parazitai klajojo neteisingoje vietoje, o tai neleidžia jiems kontroliuoti atsitiktinio šeimininko savo nuožiūra.Šį reiškinį aptaria Airijos parazitologai Celia Holland (Celia Holland) iš Trinity College (Dublinas) ir Claire Hamilton (Clare Hamilton) iš Dublino universiteto koledžo. Pavyzdžiui, parazitinės apvaliosios kirmėlės Toxocara canis o ne šuo, tai gali pasirodyti jo savininko, žmogaus žmogui. Norėdami gauti kirminą ir toksokarozę, nebūtina valgyti šunimis iš tos pačios lėkštės, pakanka infekuoto gyvūno insulto. (Jungtinėse Amerikos Valstijose toksokarozė tapo viena iš labiausiai paplitusių skurstančiųjų infekcijų.) Dėl kirmino žmogus yra negyvas, nes jis lieka lervos stadijoje. Bet jei parazitas gyvena žarnyne esančiame šunyje, nesukeliant jam daug žalos, jis atsiduria žmogaus smegenyse, sukelia aklumą, atminties sutrikimą ir demenciją. Be to, nuo toksokariozės nukenčia vaikai dažniau praleidžia laiką tose vietose, kuriose kyla pavojus užsikrėsti dar daugiau parazitų.

Parazitai ne visada yra pelninga greitai mirusiųjų zombių tarpinių šeimininkų, nes jie turi būti galutiniam savininkui arba užkrėsti daugeliu šių šeimininkų. Tuo atveju, kaip rasta Prancūzijos mokslininkų grupė,vadovaujama Fanny Maure iš Mongolijos nacionalinio mokslinių tyrimų centro (MIVEGEC), parazitai veikia kaip sargybiniai. Pavyzdžiui, uodai AnophelesUžkrėstos Plasmodium maliarija, kraujas paimamas mažiau laiko nei sveikas vabzdys. Todėl sumažėja pavojus, kad jam bus nužudytas.

Vienas iš labiausiai žinomų zombių parazitų pastaruoju metu tapo ginčais Toksoplasma gondii. Šis vienarūšis organizmas pradeda savo gyvenimo ciklą kačių kūne, iš jo išsiunčiamas su išmatomis, o praeinant per tarpinį šeimininką pelė turi užbaigti ciklo galutinį šeimininką – visi toje pačioje katėje. (Tačiau pelė dažnai yra asmuo, gyvenantis artimai bendraujant su katėmis.) Toksoplazma užkrėstų graužikų elgesys labai pasikeičia: jie yra neišvengiami dėl kačių šlapimo kvapo ir dėl to jie patenka į galutinio savininko kojas. Kartą kačių žarnyne Toksoplazma reprodukuoja seksualiai, tačiau, jei ji randama žmogaus ar kito žinduolio kūne, dėl netyčinio dauginimo ji formuoja cistus įvairiuose audiniuose, kurie gali likti ten iki "klaidingo" šeimininko mirties.Įkvėpus žmogaus imuninę sistemą ir žmogaus smegenis, Joanos Websterio ir jo kolegų nustatytas parazitas gali sukelti ne tik kačių kvapo troškimą, bet ir simptomus, panašius į kai kurių tipų šizofreniją.

Elgesio specialistas Ajai Vyas iš Nanyango technologijos universiteto Singapūre nustatė, kad toksoplazma gali būti lytiniu būdu perduodama tarp infekuotų žiurkių, o moterys pritraukia vyrus, užsikrėtusius šiais parazitais. Ir tai nėra atsitiktinumas: tokie vyrai gamina daugiau testosterono. Tiesa, su laiku jie tampa kvaili. Žmonėms, užsikrėtusiems šia spora, pastebimas kažkas panašaus, pasak parazitologo Jaroslavo Flegro iš Čekijos Charleso universiteto (Praha): vyrai sulėtina reakcijas, susijusias su poreikiu priimti sprendimus, bet vidutiniškai jie yra raumeningesni ir net aukšti, nei sveikiems asmenims.

Pensilvanijos universiteto entomologas Davidas Hughesas, žinomas dėl savo darbų dantų skruzdžių sviržiais ir zombiais, išreiškė įdomią hipotezę, kad zombių parazitai kartu su jų meistrais yra iš tikrųjų"Išplėstinis fenotipas", kuris jau vystosi kaip visuma, kuriame dviejų būtybių genomai glaudžiai sąveikauja.

Šaltiniai:
1) Shelley Anne Adamo. Parazitai: evoliucijos neurobiologai / Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 3-10.
2) Frank Cézilly, Adrien Favrat, Marie-Jeanne Perrot-Minnot. Daugiapakopis parazitų sukeltų fenotipinių pokyčių: didžiausias priešingai artėjantys aspektai // Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 27-35.
3) Jaroslavas Flegras. Latentinio poveikio įtaka Toksoplazma infekcija ir žmogaus morfologija: privalumai ir trūkumai Toksoplazma– žmogaus modelis manipuliavimo hipotezės tyrimui // Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 127-133.
4) Simone Helluy. Parazitų sukeliami jutiklinių impulso takų pokyčiai gemaridose: šalutinis neurouždegimo pažeidimas? / / Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 67-77.
5) Celia V. Holland, Clare M. Hamilton. Smegenų toksikariozės reikšmė: Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 78-83.
6) David Hughes. Suprasti išplėstą parazitų fenotipą jų šeimininkuose // Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 142-147.
7) Kevin D. Lafferty, Jenny C. Shaw. Lyginant priimančiojo taksono mechanizmus // Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 56-66.
8) Fanny Maure, Simon Payette Daoust, Jacques Brodeur, Guillaume Mitta, Frédéric Thomas. Apsaugos nuo asmens manipuliavimo įvairovė ir raida // Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 36-42.
9) Janice Moore. Parazitų sukeltų elgesio pakitimų apžvalga – // Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 11-17.
10) Robert Poulin. Parazitinės manipuliacijos šeimininko asmenybė ir elgesio sindromas // Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 18-26.
11) Ajai Vyas. Parazitinis papildomas draugas pasirinkimas Toksoplasma gondii // Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 120-126.
12) Joanne P. Webster, Maya Kaushik, Greg C. Bristow, Glenn A. McConkey. Toksoplasma gondii infekcija, nuo grobimo iki šizofrenijos: ar gyvūnų elgesys padeda suprasti žmogaus elgesį? / / Eksperimentinės biologijos žurnalas. 2013. V. 216. P. 99-112.

Andrejus Журавлев


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: