Оса-паразит превращает тараканов в зомби-рабов с помощью нейротоксичного коктейля

Ученые десятилетиями пытались понять сложные и жуткие отношения между паразитической изумрудной осой Ampulex compressa и ее гораздо более крупной жертвой — обычным домашним тараканом Periplaneta americana.

В отличие от большинства паразитических насекомых, которые парализуют жертву, изумрудная оса манипулирует поведением таракана, превращая его в зомби-раба. После двух уколов жала таракан сохраняет способность ходить, но полностью лишается возможности инициировать собственное движение. Оса, устав после уколов, восстанавливает силы, откусывая кончики антенн таракана и выпивая его кровь. Затем она цепляется за антенны таракана и ведет покорное насекомое, как послушного ребенка, в свое гнездо.

Параллельно оса откладывает яйцо на брюшко таракана. Вылупившаяся через 3–4 дня личинка прогрызает путь в брюшную полость и поедает внутренние органы в определенном порядке, что гарантирует, что жертва остается живой еще 4 дня, пока личинка не окукливается внутри нее. Оцепеневший таракан не проявляет желания бороться или бежать, даже когда его поедают заживо.

Как контролировать таракана

Первый укол, наносимый в нервную ткань грудного отдела таракана, содержит большое количество гамма-аминомасляной кислоты (GABA), а также таурин и бета-аланин. GABA — это нейромедиатор, блокирующий передачу двигательных сигналов. Вместе с другими веществами он временно парализует передние лапы таракана, не давая ему сбежать, пока оса наносит второй, более токсичный укол прямо в мозг.

Второй укол содержит «нейротоксичный коктейль», который, как показали Фредерик Либерсат и его коллеги из Университета Бен-Гуриона, блокирует рецепторы нейромедиатора октопамина. Октопамин участвует в инициации спонтанных и сложных движений, таких как ходьба.

Эксперименты показали:

• Неужаленные тараканы, получившие инъекцию соединения, подобного октопамину, проявляли повышенную двигательную активность.
• Тараканы, получившие инъекцию блокатора октопамина, демонстрировали снижение спонтанной ходьбы, подобно жертвам осы.
• «Зомби-тараканы» могли восстановиться и начать ходить после инъекции химического вещества, реактивирующего рецепторы октопаминa.

Исследователи, помещая ужаленных тараканов в опасные ситуации (например, подвергая их удару током или пытаясь утопить), обнаружили, что у них пропадает воля к бегству, но двигательные навыки (измеряемые сокращением мышц) остаются неизменными. Яд влияет на решение двигаться, а не на саму способность к движению.

Эволюция наделила осу сложным и точным оружием, позволяющим преодолеть две проблемы: невозможность утащить парализованную жертву и потерю свежего корма при ее убийстве. Яд целенаправленно поражает конкретные нейронные цепи, гарантируя, что жертва послушно придет в гнездо и останется живой, пока ее пожирают.