Грибной патоген создает «зомби-жуков»
Пока вы смотрите «Ходячих мертвецов», учтите, что зомби реальны и могут быть прямо у вас во дворе.
Речь идет о жуках. Их можно назвать «зомби-жуками». Дон Штайнкраус, профессор энтомологии из Университета Арканзаса, десятилетиями изучает взаимодействие грибного патогена Eryniopsis lampyridarum и золотистых жуков-солдатиков.
В начале этого года Штайнкраус опубликовал статью о своем исследовании в Journal of Invertebrate Pathology.
Зомби во дворе
E. lampyridarum — это энтомопатоген, организм, изменяющий поведение и морфологию своего хозяина. Существует много таких патогенов и паразитов, некоторые из которых заражают более крупных животных, включая млекопитающих и людей.
В своей статье Штайнкраус приводит в пример Toxoplasma gondii, обычного патогена кошек. Чтобы попасть в кошку, он заражает мышей и крыс и меняет их поведение: грызуны теряют страх перед кошками, игнорируют признаки их присутствия и даже замирают вместо того, чтобы бежать. Кошка ловит добычу и заражается.
Проклятие зомби-жуков
Золотистые жуки-солдатики обычны в Арканзасе. Они питаются пыльцой цветов и используют их как токовища — места сбора, где самцы демонстрируют поведение для привлечения партнеров.
Именно здесь E. lampyridarum накладывает свое зомби-проклятие.
Патоген заставляет зараженного жука приземлиться на цветок и вцепиться в него мертвой хваткой челюстями (мандибулами). Затем насекомое умирает, прочно прикрепленное к цветку челюстями.
Цепляться за цветки ртом — нетипичное поведение для здоровых жуков-солдатиков. Обычно они держатся за растения ногами. После смерти от этой грибной инфекции жуки остаются прикрепленными к цветкам только челюстями.
Такое «зомби»-поведение у жуков наблюдалось еще с XIX века. Штайнкраус собрал сотни жуков, включая зараженных, и наблюдал за ними.
Примерно через 12–22 часа после смерти зомби-жук открывает надкрылья и расправляет крылья. Гриб каким-то образом воздействует на крыловые мышцы, заставляя их двигаться, хотя жук уже мертв.
«Это как если бы вы сидели в морге в предрассветные часы, и вдруг все тела садились», — говорит Штайнкраус.
По мере роста грибной ткани брюшко жука раздувается. Более чем через 24 часа после смерти — обычно на следующую ночь — споры прорываются через мембраны, разделяющие сегменты брюшка.
Споры не разлетаются взрывом. Они остаются на брюшке и, по-видимому, передаются другим жукам при пассивном контакте. Чтобы стать зомби-жуком, нужно прикоснуться к зомби-жуку.
Зачем это «Ходячим мертвецам»?
Штайнкраус наблюдал множество случаев, когда живые жуки спаривались с мертвыми жуками, убитыми грибком E. lampyridarum. Это наводит на мысль о цели поведения с мертвой хваткой.
Чтобы размножаться, патоген должен контактировать с как можно большим числом хозяев. Поскольку жуки собираются на цветочных токовищах, живые жуки контактируют с зомби-жуками и даже пытаются с ними спариваться. Таким образом, смертоносные споры гриба находят множество новых хозяев.
Если бы мертвые жуки не цеплялись за цветок перед смертью, они, скорее всего, упали бы на землю, где живые жуки игнорировали бы их.
Остается много вопросов об этом взаимодействии хозяина и патогена. Главный из них: как именно E. lampyridarum берет под контроль поведение жуков, заставляя их садиться на цветы и вцепляться в них челюстями?