Действительно, среди насекомых есть классические зомби. Попадают под контроль других организмов и идут послушно выполнять поставленную задачу. О двух таких ярких случаях мы и расскажем в этой главе.
Тропический гриб делает из муравьев зомби
Офиокордицепс односторонний паразитирует на муравьях. Причем в ходе эволюции он выработал необычную, но очень эффективную стратегию. Изменения в поведении зараженных муравьев очень специфичны. Поведение муравья полностью меняется – он делает все, чтобы принести грибу максимум пользы. Так появился популярный термин «муравьи-зомби».
Когда гриб заражает муравья, он начинает влиять на его организм. Через две недели после заражения муравей уходит из своей колонии. После этого залезает высоко на растение и впивается в него челюстями. Это нужно грибу для того, чтобы после смерти муравья (а она наступит уже скоро) споры гриба распространились максимально эффективно. Гриб в итоге вырастает из муравья, причем по размеру в два раза превосходит своего носителя. Этот факт Голливуд, разумеется, не смог обойти своим вниманием. В фильме «Новая эра Z» подобный паразит заражает людей, вызывая эпидемию. В книге «Ниже нуля» похожая история изложена чуть более научно, хотя и менее зрелищно.
Трудно живется муравьям в Бразилии. К счастью для муравьев, существует гриб, который поражает офиокордицепс. Поэтому остаются жизнеспособными лишь около 5 % его спор. Ученые давно знают про этот гриб, однако ранее считалось, что он поражает мозг муравья. И через мозг гриб управляет своей жертвой. Но мозг муравья-зомби оказался не тронут. Как же именно гриб контролирует поведение муравья? Все оказалось еще более зловеще. С мозгом и нервной системой муравья все остается в порядке. И муравей все чувствует. А если бы обладал сознанием – мог бы продолжать мыслить, как и раньше.
Как же грибу удается подчинить себе насекомое? Через мышечную ткань. Часть клеток тканей муравья в процессе заменяются на грибные. Перед тем как получить контроль над жертвой, гриб лишает муравья сна. А муравьи спят до 250 раз в сутки – просто сон этот кратковременный. Маридель Фредериксен из Базельского зоологического института провела серию экспериментов, чтобы изучить, как именно паразит воздействует на поведение муравья. Оказалось, что гриб выделяет особые метаболиты в организм хозяина и вызывает с их помощью изменения в экспрессии генов. Часть мышц атрофируется. Атрофия мышц, отвечающих за движения челюстей, и приводит к тому, что муравей навсегда зависает на растении. Он один раз вцепляется в лист или травинку и уже не может разжать челюсти. Клетки же гриба распространяются по всему телу муравья. И они остаются связанными между собой. Получается коллективная биологическая сеть, которая и контролирует поведение муравьев.
И все-таки один вопрос пока остается загадкой для ученых. Как именно, не влияя на мозг, гриб заставляет муравья подниматься вверх по травинке? Скорее всего, гриб выпускает специфические белки, которые и управляют мозгом. Для ученых этот гриб представляет большой интерес, потому что он потенциально может стать ценным сырьем для производства лекарств. Дело в том, что гриб выпускает вещества, которые защищают его от патогенных организмов. И он может представлять интерес для производства иммуномодулирующих, противоинфекционных и противораковых лекарств для человека.
Бывает улитка-зомби, физически она мертва, но продолжает свое существование уже в такой специфической форме. Улитку заразил паразит Leucochloridium paradoxum – маленький плоский червь, который паразитирует в пищеварительной системе птиц. Улитка же для него – промежуточный хозяин. Улитка проглатывает яйца червя. В ее организме они превращаются в так называемую спороцисту. Они контролируют поведение улитки, заставляя ее находиться на видном месте. Ведь цель паразита – чтобы улитку съела птица. Когда улитка погибает, она продолжает сидеть на листике и «дергать» глазами. «Рожки» улитки окрашиваются за счет спороцисты в яркие цвета и становятся привлекательными для птиц. Птицы принимают их за вкусную гусеницу, проглатывают и поражаются паразитом. Червь вырастает во взрослую особь длиной до 2 сантиметров. Вместе с продуктами жизнедеятельности птиц яйца червей снова попадают на землю. Здесь их съедают улитки, и жизненный цикл повторяется.
Настоящие убийцы! Самые страшные враги человека среди насекомых
Как может что-то такое маленькое быть таким смертоносным? Оказывается, может. Комары уносят гораздо больше жизней людей, чем крупные хищники. Распространенные по всему миру, за исключением ледяной Антарктиды, комары, вероятно, являются самым опасным животным в мире. Их поразительная способность выживать повсюду ставит их на первое место в списке угроз для людей на планете. С каждым десятилетием насекомых становится все меньше и меньше. Это хорошо заметно по так называемому индексу лобового стекла. Биологи подсчитывают, сколько гибнет насекомых на лобовом стекле авто за километр пути. Этот показатель стремительно сокращается, так как насекомых становится меньше. Но комаров – по-прежнему очень много!
Более 2500 различных видов комаров жужжат по всему земному шару. Они очень устойчивы к условиям, с которыми сталкиваются, как естественным, так и внешним. Они могут приспособиться к любой среде обитания и быстро эволюционировать для защиты от любого химического вещества, в основном инсектицида, которое используется против них. Комары также могут размножаться как в помещении, так и на открытом воздухе, что делает их особенно опасными при взаимодействии с людьми.
В большинстве случаев, когда эти надоедливые насекомые жалят человека, легкая боль и зуд проходят через некоторое время. Сыпь и покраснение кожи могут беспокоить одного человека больше, чем другого, но серьезных последствий, если вас ужалили, не бывает. Однако комары, прилетающие миллиардными стаями, ежегодно вызывают более 2,7 миллиона смертей. Всего за один день комары убивают больше людей, чем акулы за сто лет. Большинство смертей приходится на Африку (91 %). Основная группа риска – дети до 5 лет.
Комары охотно размножаются в местах, где есть хоть немного воды. Москиты распространяют большое количество болезней и вирусов. Они всегда являются потенциальными переносчиками смертельных заболеваний. Передача болезни происходит в то время, когда в человека входит хоботок комара. Это иглообразный нарост, через который они высасывают нашу кровь.
Один из самых известных видов комаров называется Aedes aegypti. Этот кровосос питается только человеческой кровью и переносит множество страшных заболеваний: вирус Зика, желтую лихорадку и лихорадку Западного Нила – наиболее смертельные для человека. Москиты также распространяют малярию, болезнь, которая является проблемой для миллионов людей на протяжении десятилетий. Число людей, ежегодно умирающих от малярии, приближается к полумиллиону.
В России комары также могут переносить малярию, дирофиляриоз, болезнь Лайма. А в 2010 году в Волгоградской области была вспышка лихорадки Западного Нила. Это не просто неприятное заболевание, которое сопровождается температурой и высыпаниями на коже. Оно потенциально опасно менингоэнцефалитом, который может приводить к параличу.
Эти насекомые кусают не только людей. Они могут прорвать кожу практически любого животного, даже рептилии, но в основном угрожают мелким млекопитающим. Они также могут переносить болезни от птиц к человеку!
Можно ли просто истребить комаров? Комаров обычно истребляют не напрямую – это трудоемкая задача. С ними борются, уничтожая их места обитания. Конечно, уничтожить всех комаров в мире – задача невыполнимая. Ведь количество особей всех видов – больше миллиарда. Но представим, что мы это осуществили. Какие цепочки разорвет отсутствие комаров?
Комары являются основным источником пищи для многочисленных животных, включая летучих мышей, птиц, лягушек, рыб и стрекоз. Вероятно, что экологические последствия, по крайней мере в краткосрочной перспективе, будут иметь место. Стрекоз, например, часто называют комариными ястребами благодаря их способности съедать до 100 комаров за один день. Им, как и множеству других животных, придется по крайней мере несколько изменить свой рацион.
В остальном ученые сходятся во мнении, что комары не приносят пользы животному миру и их исчезновение хоть и создаст трудности, но лишь временные. В пищевой цепочке им найдется замена. Однако есть вероятность, что на смену комарам придут другие, более жестокие и опасные насекомые. Ведь природа не терпит пустоты.
Подведем итог части о насекомых научной шкалой силы… укусов. Представьте, нашелся ученый, который пожертвовал своим телом во благо науки. Он давал кусать себя насекомым, чтобы составить шкалу, какие насекомые и насколько больно кусают.
Его кусали, а он терпел ради науки. Как энтомолог Шмидт составил индекс боли при укусах насекомых
Американский биолог Джастин Шмидт поставил амбициозную цель – составить список больно жалящих насекомых. И не просто список, а рейтинг, где выставлена градация по степени боли. Для объективного списка рейтинг надо откалибровать. А как это еще можно сделать, кроме как не на себе? Никак, решил ученый. И Шмидт добровольно подверг себя болезненным укусам насекомых и оценил их. Результатом работы стал индекс Шмидта боли при укусе. Шмидт использовал систему ранжирования от 0 до 4, где 0 – неэффективно, 2 – наравне с обычным укусом пчелы или осы, а 4 – мучительный болезненный укус. Всех насекомых найти и опробовать их укус на себе было сложно, поэтому Шмидт сфокусировался на перепончатокрылых. На самых популярных из всех «кусачих» – к ним относятся пчелы, муравьи и осы.
«Я выбрал четырехбалльную шкалу, потому что трудно различить уровни боли в мельчайших деталях, скажем, по десятибалльной шкале», – из интервью Шмидта для Книги рекордов Гиннесса. За всю карьеру биолога жалили свыше тысячи раз представители 150 различных видов. Вот несколько участников