22/05/2015

Зомби — это реальность?

821 СО РАН ИСиЭЖ СО РАН Науки о жизни Новосибирск ​То, что мы видим в фильмах ужасов, обычно кажется нам несбыточной фантастикой. А зря.

Существа, способные превращать своих жертв в зомби, во вред себе безропотно обслуживающих потребности хозяина, испокон веков живут рядом с нами. Устраивайтесь поудобнее, вдохните поглубже и приготовьтесь к кошмару.

На лекции в рамках Дней науки в Институте систематики и экологии животных СО РАН кандидат биологических наук Наталья Анатольевна Крюкова рассказала о паразитоидах. Так называют насекомых, которые во взрослом состоянии вполне самостоятельны, но нуждаются в телах (а затем — и жизнях) других организмов для выращивания своего потомства. Они могут принадлежать к разным видам, иметь разный размер и способ "порабощения". Мелкие зачастую "нахлебничают" на яйцах, а крупные способны захватывать личинки и даже взрослых особей.

По тому, куда эти насекомые помещают своих будущих детей, их разделяют на экто- и эндопаразитоидов. Первые используют наружную поверхность тела хозяина, вторые — внутренние органы. Почти все осуществляют парализацию жертвы. Постоянную, если нужно, чтобы она оставалась неподвижной на протяжении всего времени созревания детеныша (обычно свойственна эндопаразитоидам, так как они менее защищены), либо кратковременную — чтобы было удобно отложить яйца.

Когда личинка захватчика оказывается внутри насекомого, процессы его жизнедеятельности не останавливаются, более того — оно пытается бороться. Во-первых, можно попытаться создать вокруг чужеродного существа плотную капсулу, внутри которой прекращается развитие паразита. В случае, если вредитель снаружи, все еще проще — нужно только закупорить ранку, через которую поступает питание. Третий вариант — начать вырабатывать токсичные соединения.

Однако чаще всего паразитоиды преодолевают все эти преграды. Некоторые откладывают яйца в те ткани, которые не будут реагировать на наличие инородного тела и не станут защищаться от него (например, слюнные железы, волокна мускулатуры). Другие пользуются химическими методами и окружают детенышей молекулами, близкородственными организму хозяина — это явление получило название "молекулярная мимикрия". Третьи развиваются очень быстро, пока жертва не успела опомниться (успевают пройти путь от яйца до взрослой особи за три дня). Четвертые заражают начальную и самую беззащитную стадию хозяина — яйцо. План захвата пятых — настоящий фильм ужасов. Поначалу личинки развиваются в теле жертвы, затем, возмужав и окрепнув, вылезают наружу, оставляя внутри только голову, которая питается соками и разгребает челюстями клетки крови хозяина, которые могут организовать капсулу (таким образом, сочетая в себе экзо- и эндопризнаки). Ну и, конечно же, нельзя обойти стороной самое любимое и часто используемое оружие паразитоидов — яд. Они научились вырабатывать вещества, подавляющие иммунитет жертвы, позволяющие управлять ее поведением и развитием.

Расскажем о самых ярких их представителях этих существ.

Оса рода Zatypota percontatoria (ее еще называют "наездницей") промышляет на маленьких пауках-тенетниках. Внутрь жертвы откладывается яйцо. Некоторое время насекомое ведет себя как обычно и, возможно, даже не ощущает вредителя. Однако когда личинке приходит время окукливаться, его поведение значительно меняется — паук начинает плести плотный кокон, который здоровые особи делают только перед зимовкой, либо если надо защитить потомство. Эта постройка станет для вредителя безопасным убежищем, где он может спокойно окуклиться и превратиться во взрослое насекомое. После того как паук заканчивает свою работу, личинка наездника убивает и доедает его. Как паразитоид добивается от жука такого самоубийственного поведения? Ученые предполагают, что с помощью специальных химических веществ.

Оса рода Gluptapanteles осуществляет свою репродуктивную функцию, порабощая гусениц шелкопряда. Сначала паразитоид на некоторое время парализует свою жертву, откладывает в нее яйца и впрыскивает токсины, блокирующие работу иммунной системы гусеницы, а также препятствующие ее превращению в куколку. Вылупившиеся личинки развиваются внутри "хозяина" и питаются его гемолимфой (жидкостью, выполняющей у насекомых функции крови и лимфы). Когда наступает время окукливания, они выгрызают в "суррогатной матери" дырку и выползают наружу, начиная создавать около себя коконы. При этом гусеница все еще остается живой, более того — старательно охраняет угнетающих ее паразитов от любой опасности. Лишь после того, как из куколок появляются осы, она умирает. Ученые предполагают, что зомбирование происходит за счет того, что в теле жертвы остается пара личинок, которые и управляют ею.

Завершит повествование изумрудная тараканья оса — Ampulex compressa. Как нетрудно догадаться из названия, она паразитирует на тараканах, но не на всяких, а на крупных африканских. Свое черное дело коварное насекомое совершает с помощью пары уколов. Первый — в грудной отдел — частично обездвиживает жертву, второй через мембранную трубочку попадает прямо в мозг и вызывает блокировку передачи нейронов. Таракан теряет связь с окружающим миром, превращается в зомби и следует за осой, которая берет его за ус и ведет в свою норку (видео этого процесса можно посмотреть по ссылке ). Там она откладывает в него яйцо, из которого вылупится личинка, выгрызет хозяина и окуклится. Ученые установили, что жалящий яд содержит блокатор нейромедиатора октопамина. Когда ужаленному таракану вводили нивелирующее это действие вещество, к нему возвращалась способность передвигаться по собственной воле. И наоборот — исследователям удалось сделать "зомби" из насекомого, вколов емулекарство, блокирующее действие октопамина.