Мал. 1. Мурахи-деревоточці, убиті паразитичним грибом Ophiocordyceps unilateralis в природі (на зображеннях A і B видно гриби, які виросли з потилиць жертв) і в лабораторії (D. E). A. D - мурахи Camponotus castaneus. B. E - C. americanus. C - культура паразитичного гриба, отримана із зараженої особи C. castaneus. Зображення з обговорюваної статті в BMC Evolutionary Biology
Паразитичний гриб Ophiocordyceps unilateralis розвивається в мурах шашіль Camponotus castaneus і C. americanus. що мешкають в Південній Кароліні (США). У заражених мурах змінюється поведінка, і в підсумку вони вмирають, міцно вчепившись щелепами в гілки, що сприяє поширенню спор паразита. Американські біологи отримали чисту культуру гриба-маніпулятора і заразили їй три види мурашок-древоточцев. Гриб успішно розвивався в тілі всіх трьох видів, але вигідна грибу маніпуляція передсмертним поведінкою спостерігалася тільки у тих двох, які є жертвами паразита в природі. З'ясувалося також, що клітини гриба виділяють різні набори речовин в присутності живої мозкової тканини мурах різних видів. Це говорить про те, що вплив паразита на нервову систему господаря є видоспецифічності: мабуть, воно підлаштовуватися під біохімічні особливості мозку жертви.
«Елементи» уже розповідали про паразитів, що змінюють поведінку своїх жертв вигідним для себе чином (див. Посилання в кінці новини). Яскравим прикладом таких паразитів є гриби Ophiocordyceps. паразитуючі на мурах і змушують свої жертви помирати в характерній позі, вчепившись мертвою хваткою в гілочку або жилку листа, так, щоб грибу було зручно розсіювати зверху свої суперечки і заражати інших мурах. Гриб не тільки втручається в роботу центральної нервової системи мурашки, але і викликає атрофію деяких м'язів, що перетворює останній укус мурашки дійсно в «мертву хватку» (інакше комаха падало б після смерті вниз). Про те, яким чином грибу вдається все це проробляти, практично нічого не відомо.
Гриб однаково успішно розвивався в усіх трьох видах мурах-червиць, причому це закінчувалося загибеллю комахи, в той час як контрольні мурахи залишалися живі. Перед смертю заражені мурахи всіх трьох видів проявляли підвищену активність: в порівнянні зі своїми контрольними побратимами вони більше часу проводили на арені (де мурашкам надавали їжу), а не в гнізді. Однак тільки два види, які заразили грибом в природі (C. castaneus і C. americanus), піддавалися «зомбуванню», тобто вмирали, забравшись на паличку і міцно вчепившись в неї (рис. 1, D, E). Таким чином, вперше була штучно відтворена в лабораторії ця поведінкова маніпуляція. Третій вид, C. pennsylvanicus, вмирав звичайним чином, де доведеться, ні в що не вчеплюся. Крім того, з перших двох видів гіфи гриба проростали назовні, а з третього - немає (рис. 2).
Мал. 2. Розвиток грибкової інфекції у трьох видів мурах (C. castaneus, C. americanus, C. pennsylvanicus). За вертикальної осі - частка тих, хто вижив мурах, по горизонтальній осі - час (число днів, що минули з моменту зараження). untreated - мурахи, що не піддавалися ін'єкції; sham treated - мурахи, яким зробили ін'єкцію середовища, в якій ростили гриб, без самого гриба; infected - мурахи, яким зробили ін'єкцію суспензії грибних гіф. Товстими лініями позначений період, протягом якого спостерігалося проростання гриба з тіла заражених мурах. Сіра смуга - період, протягом якого спостерігалася поведінкова маніпуляція (заражені мурахи гинули, піднявшись на паличку і вчепившись в неї щелепами). Малюнок з обговорюваної статті в BMC Evolutionary Biology
З цього можна зробити висновок, що технології, які використовуються грибом-маніпулятором, видоспецифічні: вони спрацьовують з одними видами мурах, але можуть не спрацювати з іншими, навіть близькородинними.
Від себе додам, що історія про те, як гриб керує поведінкою мурашок, стала здаватися мені трохи менше фантастичною і загадкової після того, як цього літа ми з Оленою Наймарк були змушені боротися з великими чорними кампонотусамі. які мало не з'їли нашу хатинку на Білому морі. Довелося обприскати будинок дихлофосом, після чого можна було досить довго спостерігати за специфічно змінених під дією отрути поведінкою червиць. У мурах зростала активність, вони вибігали зі своїх укриттів в щілинах між колодами, ходили колами, а потім починали чіплятися, як бульдоги, своїми величезними щелепами-мандибулами в будь-яку підвернувся тріску або травинку. Зрештою, можливо, механізм маніпуляції, використовуваний паразитичним грибом, виявиться не таким вже й складним.