Зомби гъба се оказа много по-опасна, отколкото учените вярвали
Съдържание
Известната гъба, която превръща мравките в послушни зомбита, представиха учени редица изненади. Оказа се, че той буквално расте в тялото на насекомо и поглъщане на клетките му, правейки особена "местна броня" от мравка.
Бразилският дърводелски мравки имат много труден живот допълват много странно обстоятелство - те могат да се превърнат в най-реалните зомбита. Това се дължи на инфекцията на паразитната гъбичка, чиито спорове покълват в тялото на насекомото и влияят върху нейната симпатична нервна система. Заразени с паразит, мравка оставя комфорта на родното си гнездо и отиват да се скитат в гъстата на горите, чиито условия са по-подходящи за гъба за пълнозърнест. Обикновено мравки се придържат към краката зад долната страна на листа, след което замръзва, като по този начин най-накрая привлича жертва. Гъбата продължава да се развива в тялото си, докато главният отдел най-накрая пронизва и не освобождава нови спорове. Целият този процес отнема около 10 болезнени дни, през които насекомо остава жив. Кошмарът в действителност не е вярно?
Зомбита в реалния свят: какво крие гъбия паразит
Науката отдавна е известна на това явление, но досега учените не могат да разберат дълго време, тъй като това е паразитна гъба. Еднострансис играе ролята на ролята си. Често се нарича "мозъчен паразит", но ново проучване, публикувано тази седмица в производството на Националната академия на науките, отказва тази теория. Оказа се, че мозъка на насекомото остава непокътнат, а контролът върху неговия паразит носител извършва въвеждането на мускулни влакна в тялото! Всъщност, заразеният мравка става за гъбата на един вид "месо до броня" и средство за движение, и част от клетките на тъмната тъкан в процеса се заменят с гъба.
Да направим това невероятно откритие, Дейвид Хюз (а именно, той за пръв път е открил, че паразитът на гъби) започва обширно проучване, на което присъства международен екип от ентомолози, генетика, програмисти и невробиолози. Целта на работата е да изучава клетъчните взаимодействия между паразита и неговия господар по време на критичния етап на жизнения цикъл на първия - този, през който мравка се присъединява към списъка с мощния си мандибулис.
Водещ автор на научни изследвания, Maridel Frederixen, докторска степен кандидат в Университета в Базел зоологическия институт, Швейцария, заявява, че гъбичките разпределят тъканните метаболити в гостоприемното тяло, като по този начин причиняват промени в генната експресия. Той също води до атрофия на мускулите на долната челюст на мрака, така че той никога да не ги отхвърли и да позволи на тялото да падне на земята - това би предизвикало преждевременната смърт на собственика или подложена на паразита на излишния риск. Въпреки това, преди началото на работата, учените не знаеха точно как гъбата координира своите действия за манипулиране на домакин от тялото.
Изследвания и открития
За изследвания учените заразени Ant-Carpenter O. Едностранспорт. В същото време някои лица получават доза от по-малко опасен, а не зомбинг гъбичен патоген, известен като Beauveria bassiana - те са служили като контролна група. Сравняване на динамиката на заболяването, причинено от тези две гъби, изследователите успяха да разпределят специфични физиологични прояви на дейност. Еднострансис в Муравраев.
С помощта на електронни микроскопи групата създаде триизмерен модел, който ви позволява да определите местоположението, номера и активността на гъбичните тъкани в телата на насекомите. За това са взети проби от тези тъкани с размер само от 50 nm, а наблюдението се извършва с помощта на инструменти, способни да наблюдават и обработват изображението с честота от 2000 пъти в 24 часа. За да анализира впечатляващия обем на входящите данни, учените се обърнаха към изкуствен интелект: алгоритъм, основан на дълбоко обучение, по време на анализа разпределя разликите в дейностите на гъбични и мрачни клетки. Това позволи на изследователите да видят визуално в кой етап тъканта на тялото все още принадлежи на насекомото и къде вече са били трансформирани в гъба.
Резултатите бяха едновременно изключително интересни и плашещи. Клетки О. Еднострансността се разпространява в цялото тяло на мрака, от главата и гръдното напускане на корема и краката. Освен това те бяха взаимосвързани, създавайки един вид колективна биологична мрежа, която контролира поведението на мравките. Hughes отбеляза, че в края на високия процент клетки в гостоприемника се превръщат в гъбена клетка - той буквално е направил част от насекоми.
Но най-невероятното нещо беше, че тъканта на мозъка остава ... недокоснат. "Обикновено поведението на животните се контролира от мозъка, предавайки сигналите към мускулите, но резултатите от нашето изследване показват, че паразитът контролира поведението на собственика, използвайки периферни системи", обяснява Хюс. "Почти като кукла, издърпайки нишките, за да управляват движенията на куклата, гъбичките също контролират мускулите на мравата, манипулиране на насоките и мандиниците на собственика".
Може паразитът да повлияе на мозъка?
Все още не е известно, точно как гъбата прави мрака към определен лист. Учените смятат, че фактът на целостта на мозъка всъщност е ключът към решението на пъзела: гъбичките използват потенциала на образуващия мозък за дълго време, за да бъде жив и може самостоятелно да намери подходяща "платформа" размножават паразита. Друга теория е, че гъбичността непряко засяга мозъка, по-специално върху нейните сетивни функции, за да "управляват" мравки и ги принуждават да отидат в гората.
Gaymodo Charissa de Becker, ентомолог от Университета в Централна Флорида, който не е участвал в ново проучване, е конфигурирано, че извършената работа потвърждава факта, че гъбичките могат да контролират собственика с помощта на специални секреционни съединения, които играят ролята на Невротрансмитери. Това показва първите получени данни при изучаването на гъбичния геном.
Защо за нас е толкова важно? Разбирането на механизма за зомби отваря редица перспективи. На първо място, той е синтез на нови биологично активни съединения, които могат да се използват като мощни лекарства. В допълнение, учените забелязаха, че Ophiocordyces Kimflemingiae гъба (свързана с паразит) се появява признаци на дейност в рамките на "биологичния часовник": някои гени на гъбичките са активни през деня, други - през нощта. Очевидно през нощта гъбата активира секрецията на протеините, които могат да взаимодействат със мозъка на собственика, като по този начин осигуряват своето господство над нервната си дейност. Кой знае, може би в бъдеще такъв коктейл от импланти и невротрансмитери ще ни даде възможност да контролираме човешкия мозък и по този начин да разкрием всички свои тайни?
