Паразиты мозга влияют на метаболизм рыб еще до заражения
Исследование ученых из Океанографического института Скриппса (Калифорнийский университет в Сан-Диего) и Норвежского университета естественных наук показало, что паразиты могут нарушать метаболизм хозяина как до, так и после заражения. Работа, опубликованная 26 октября в журнале Functional Ecology, впервые задокументировала энергетическое воздействие паразитов на вид позвоночных до того, как паразиты начали питаться.
Объекты исследования:
- Хозяин: Калифорнийская фундулюс (California killifish), мелкая рыба из лагун и эстуариев Южной Калифорнии и Нижней Калифорнии.
- Паразит: Трематода Euhaplorchis californiensis, известная тем, что заражает мозг рыбы, изменяя ее поведение (например, заставляет держаться у поверхности воды), чтобы увеличить шанс быть съеденной птицей — окончательным хозяином паразита.
Методология:
Ученые вырастили в лаборатории незараженных рыб из икры, взятой у диких особей. Часть рыб оставили "наивными" (без контакта с паразитом), другую часть подвергали воздействию церкарий (инвазионных стадий паразита) в течение 13 месяцев. Затем измерили метаболические реакции обеих групп при новом контакте с церкариями.
Ключевые выводы:
- Энергозатраты до заражения: Все рыбы — как "наивные", так и ранее зараженные — быстро увеличивали скорость метаболизма при контакте с церкариями. Это означает, что рыбы замечают угрозу и реагируют на нее, тратя энергию еще до проникновения паразита в организм.
- Сравнение с уже зараженными: Рыбы, уже имевшие паразитов в мозге, тратили на повседневную активность примерно столько же энергии, сколько и полностью свободные от паразитов особи. Это говорит о том, что основные метаболические последствия возникают именно на стадии атаки паразита, а не после его внедрения.
- Разная реакция: Ранее зараженные рыбы реагировали на новых церкарий сильнее, чем "наивные". Исследователи предполагают наличие выученной реакции страха или быстрого иммунного ответа для снижения риска новой инфекции.
Значение исследования:
- Паразиты влияют на хозяев гораздо раньше, чем принято считать — не только после установления инфекции.
- Паразиты вносят значительный вклад в "экологию страха" хозяина, ограничивая его успех (поиск пищи, размножение) не только прямым заражением, но и постоянными энергозатратами на реакцию избегания.
- В естественной среде, где каждая рыба ежедневно сталкивается с сотнями или тысячами церкарий, эти дополнительные энергозатраты могут серьезно влиять на рост, репродукцию и выживаемость популяции.
Цитаты исследователей:
- Лорен Надлер, ведущий автор: "Я думаю, мы только начинаем понимать, как и в какой момент паразиты влияют на хозяев. Это не только после того, как инфекция установилась — это может быть гораздо раньше".
- Райан Хечингер, старший автор: "Мы знали, что паразиты могут менять поведение хозяина и отбирать энергию, попав в мозг. Теперь у нас есть доказательство, что они также могут влиять на поведение и заставлять хозяина терять энергию еще до того, как попадут внутрь".