Zombie gljive se pokazalo mnogo opasnijim od vjerovanja naučnika
Sadržaj
Poznata gljiva koja postaje mravi u poslušnim zombijima, predstavio je učenjake brojne iznenađenja. Pokazalo se da bukvalno raste u telo insekata i proždire svoje ćelije, čineći osebujni "mesni oklop" iz mrava.
Brazilski stolarni mravi imaju vrlo težak život dopunjuju vrlo čudnu okolnost - mogu se pretvoriti u najpomoće. To je zbog infekcije parazitske gljivice, čiji sporovi klijaju u tijelo insekata i utiču na njegov simpatički nervni sistem. Zaražena parazitom, mrav ostavlja udobnost svog rodnog gnijezda i odlazi da luta u gustinu šuma, čiji su uvjeti pogodniji za gljivu za punu zrenje. Obično se mravi prilijepe za noge iza donje strane lista, nakon čega se zamrzava, na taj način konačno donosi žrtvovanje. Gljiva se i dalje razvija u njegovom tijelu, sve dok se šef odjel konačno probiva i ne objavi nove sporove. Sav ovaj proces traje oko 10 bolnih dana, tokom kojih insekt ostaje živ. Noćna mora u stvarnosti, nije tačna?
Zombiji u stvarnom svijetu: šta skriva parazit gljiva
Nauka je već odavno poznata ovaj fenomen, ali do sada naučnici nisu mogli dugo da razumiju, kao što je parazitska gljiva o. Jedinstveni igra ulogu njegove uloge. Često ga je nazvao "mozga parazita", ali nova studija objavljena ove sedmice u postupcima Nacionalne akademije nauka pobija ovu teoriju. Pokazalo se da mozak insekata ostaje netaknut, a kontrola nad svojim domaćinskim parazitom vrši uvođenje u mišićne vlakne u cijelom tijelu! Zapravo, zaraženi mrav postaje za gljive svojevrsne "mesne oklopom" i sredstva za kretanje, a dio ćelija mravanog tkiva u procesu zamjenjuje gljivam.
Da bi ovo učinilo nevjerojatno otkriće, David Hughes (naime, prvi put otkrio parazit gljiva) započeo je opsežnu studiju, koju je prisustvovao međunarodni tim entomologa, genetike, programera i neurobiologa. Svrha rada bila je proučavanje mobilnih interakcija između parazita i njenog master-a tijekom kritične faze životnog ciklusa prvog - ono za vrijeme koje se mrav pridružuje listi sa svojim moćnim mandibulisom.
Vodeći autor istraživanja, dr. Sc. Maridel Frederixen, na Univerzitetu u Bazelu Zoološkog instituta, Švicarska, izjavio je da gljivica dodeljuje metabolite specifične za tkivo u tijelo domaćina, čime se prouzrokuje promjene u izrazu gena. To takođe dovodi do atrofija mišića donje vilice mrava, tako da ih nikad ne može odbaciti i omogućiti njenom telu da padne na zemlju - prouzrokovao bi prerano smrt vlasnika ili izložena parazitu viška rizika. Međutim, prije početka rada, naučnici nisu znali tačno kako gljivica koordinira njihove akcije kako bi se tijelo manipulirali domaćinom tijela.
Istraživanje i otkrića
Za istraživanje, naučnike zaraženi mrav-stolar o. Jedinstvenik. Istovremeno, neki su pojedinci dobili dozu manje opasnog, a ne zombing gljivičnog patogena, poznatih kao Beauveria Bassiana - služili su kao kontrolna grupa. Upoređujući dinamiku bolesti uzrokovane ove dvije gljive, istraživači su mogli izdvojiti specifične fiziološke manifestacije aktivnosti. Jedinstveni u Muravyevu.
Uz pomoć elektronskih mikroskopa, grupa je stvorila trodimenzionalni model koji vam omogućava da odredite lokaciju, broj i aktivnost gljivičnih tkiva unutar tijela insekata. Za to su uzete uzorke ovih tkiva veličine samo 50 nm, a promatranje je provedeno korištenjem instrumenata koji mogu nadgledati i obrađivati sliku sa frekvencijom od 2000 puta u 24 sata. Da bi analizirali impresivan obim dolaznih podataka, naučnici su se okrenuli umjetnoj inteligenciji: algoritam zasnovan na dubokom treningu, tokom analize dodijeljenih razlika u aktivnostima gljivičnih i mravah ćelija. To je omogućilo istraživačima da vizuelno vide koja je faza tkiva tijela i dalje pripadala insektima, a gdje su već pretvoreni u gljivu.
Rezultati su bili istovremeno izuzetno zanimljivi i zastrašujući. Ćelije O. Jedinstveni raspoređeni širom tijela mrava, od glave i torakalnog odlaska do trbuha i nogu. Štaviše, međusobno su bili, stvarajući svoju vrstu kolektivne biološke mreže, koja je kontrolirala ponašanje mrava. Hughes je napomenuo da je na kraju visokog postotka ćelija u tijelu domaćina pretvoriti u ćeliju gljiva - bukvalno je napravio dio insekata sebe.
Ali najneverovatnije je bilo da je tkanina mozga ostala ... netaknuta. "Obično, ponašanje životinja kontrolira mozak koji prenosi signale mišićima, ali rezultati naše studije pokazuju da parazit kontrolira ponašanje vlasnika koristeći periferne sustave", objašnjava Hughes. "Gotovo poput lutke, povlačenjem na nitima za upravljanje pokretama lutke, gljiva također kontrolira mišiće mrava, manipulišući smjernicama i vlasničkim mandonima".
Može parazit utjecati na mozak?
Još je nepoznato, tačno kako gljiva čini mrav kreću prema određenom listu. Naučnici smatraju da je činjenica integriteta mozga zapravo ključ odluke slagalice: gljivica dugo koristi potencijal formiranja mozga da bude živ i može samostalno pronaći odgovarajuću "platformu" uzgajati parazit. Druga teorija je da gljiva posredno utječe na mozak, posebno na svojim senzornim funkcijama da "upravlja" mravima i prisiljavaju ih da uđu u šumu.
Gaymodo Charissa de Becker, entomolog sa Univerziteta u Centralnoj floridi, koji nije učestvovao u novoj studiji, konfigurira se da se posao potvrđuje činjenica da gljivica može kontrolirati vlasnika uz pomoć posebnih izlučenih spojeva koji igraju ulogu neurotransmitters. To ukazuje na prve podatke dobivene prilikom proučavanja gljivičnog genoma.
Zašto za nas je tako važno? Razumijevanje zombi mehanizma otvara niz perspektiva. Prije svega, to je sinteza novih biološki aktivnih spojeva koji se mogu koristiti kao moćni lijekovi. Pored toga, naučnici su primijetili da se pečurku ophiocordyceps kimflemingiae (srodni parazit) čini znakovi aktivnosti u okviru "biološkog sata": neki geni gljivica su aktivni tokom dana, drugi - u noći. Očigledno, noću, gljiva aktivira izlučivanje proteina koji mogu komunicirati sa vlastitim mozgom, čime se osigurava vlastitu dominaciju nad svojim živčanim aktivnostima. Ko zna, možda će u budućnosti takav koktel iz implantira i neurotransmiteri dati priliku za kontrolu ljudskog mozga i dakle, da otkrijem sve njegove tajne?
