Гриб превращающий муравьев в зомби удивил ученых

Паразитические грибки из рода Ophiocordyceps, превращающие муравьев в беспомощных зомби, учитывают текущие погодные условия и заставляют насекомое умереть там, где оно распространит максимальное количество его спор во время лета или осени. 

"В теплую погоду "зомбированные" муравьи цепляются за листья, однако при наступлении холодов они умирают, зажав в своих жвалах кору или ветви деревьев. Это связано с тем, что в конце лета листья и палочки есть во всех окрестностях муравейников, а поздней осенью, когда деревья сбрасывают листья, муравьи начинают цепляться за веточки и даже оборачиваться вокруг них, если им не за что держаться", — рассказывает Ракель Лорето (Raquel Loreto) из университета Пенсильвании в Филадельфии (США).

В последние годы биологи открыли десятки примеров того, что паразиты могут напрямую управлять поведением хозяина. К примеру, вирус LdMNPV умеет заставлять гусениц шелкопряда забираться наверх деревьев и превращаться в "вирусную бомбу", а личинки мушек-горбаток заставляют пчел сбегать из улья. Кошачий паразит токсоплазма способен "перепрограммировать" память человека и мышей, делая первых склонными к суициду, а вторых – бесстрашными.

Самым "продвинутым" и интересным примером подобных паразитов являются грибки из рода Ophiocordyceps, поражающие муравьев, живущих в тропических лесах Южной и Центральной Америки. Когда этот "зомби"-грибок проникает в организм муравья, он радикальным образом меняет его поведение, заставляя его прикрепляться к веткам и листьям деревьев над муравейником и над тропинками, по которым муравьи отправляются на поиски еды в лес.

Как выяснили Лорето и ее коллеги год назад, Ophiocordyceps умеет напрямую управлять работой мышц насекомого, превращая их в беспомощных "пленников" внутри своего тела. При этом он действует крайне избирательным образом, проверяя их мозг на совместимость перед "зомбификацией". Если бы эти грибки сами не страдали от паразитов, то тогда бы они могли легко уничтожить почти все колонии муравьев в Новом Свете.

Лорето и ее коллеги открыли еще одну необычно "продвинутую" черту этих паразитов, расследуя странный случай "неправильной" зомбификации, о котором им рассказала Ким Флеминг, натуралист-любитель из США. Рядом с ее домом находится муравейник, чьих жителей недавно поразила необычная эпидемия "зомби"-грибка.

Жертвы Ophiocordyceps, как заметила Флеминг, странным образом вели себя в момент гибели – они прикреплялись не к листьям дерева, а к его веточкам, оборачиваясь вокруг них, а не закрепляя себя челюстями, как это делают их тропические "сородичи" в Бразилии и других странах Южной Америки.
 

Столь "неправильное" поведение грибка заинтересовало ученых, и они попытались раскрыть корни этой аномалии, расшифровав и сравнив ДНК разных штаммов Ophiocordyceps, живущих в США и в тропиках. Как оказалось, паразит выработал необычно сложную стратегию управления муравьями, научившись менять ее в зависимости от того, в каких погодных условиях он находится. 

Подобное умение, как показало сравнение геномов, появилось у грибка-"зомби" далеко не сразу после того, как он научился заражать муравьев, что произошло около 40 миллионов лет назад. В то время, как отмечают ученые, на планете царил мягкий и теплый климат, и поэтому у грибка не было нужды знать, какие температуры и погода царят "снаружи".

Примерно 20 миллионов лет назад, как показывает анализ ДНК, ситуация поменялась, и грибок научился определять, в каких условиях он живет, причем предки современных видов Ophiocordyceps приобрели это умение это сразу в двух разных местах – в Японии и в Северной Америке.

Что примечательно, в это же время началось Аквитанское похолодание, во время которого температуры на планете резко снизились. Это положило начало переходу от "парникового климата" древней Земли к холодному климату современности, и послужило причиной рождения нового вида Ophiocordyceps, Ophiocordyceps kimflemingiae, названного в честь Ким Флеминг.