Монструозный грибок зомбирует мух и заставляет их совершать разные безумства

Кордицепс, благодаря кинематографу, стал самым известным грибком, который способен превращать насекомых, а именно муравьев, в зомби. Однако он далеко не единственный, обладающий такой способностью.
Ученые уже долгое время изучают аналогичный грибок энтомофтора мушиная (Entomophthora muscae), который поражает мух. Перед смертью насекомого, грибок заставляет его выполнять действия, которые ученые назвали “восхождением на вершину”. Муха забирается на самую высокую поверхность, к примеру растение, и приклеивается при помощи липкой жидкости, после чего принимает “позу зомби” и погибает. Ученые давно ломали голову над тем, как и зачем грибок заставляет мух-зомби совершать такие странные действия. Теперь ученым Гарвардского университета наконец удалось получить ответы на эти вопросы.

Погибшая муха-зомби, которая была заражена грибком

Как аналог кордицепса воздействует на дрозофил

Энтомофтора проникает в муху-хозяина при помощи спор. Для этого достаточно всего одной споре попасть на поверхность дрозофилы. При помощи специальных ферментов он прорывает кутикулы насекомого, и проникает внутрь, где начинает буквально поедать его изнутри, о чем мы рассказывали ранее. Но поначалу на самой мухе это никак не отражается.
Вначале грибок не трогает нервную систему, мышцы и жизненно важные органы. Энтомофтора потребляет исключительно запасы питательных веществ, в результате чего муха продолжает вести обычный для себя образ жизни. Она ест, размножается и, как говорится, ничего не подозревает. Но это происходит только до тех пор, пока ее собственные запасы питательных веществ не закончатся. После этого грибок приступает к поеданию пищеварительной системы и половых желез.


В момент гибели мухи приклеиваются к поверхности липкой жидкостью, которую образует грибок

В конечном итоге, когда мухе остается жить всего несколько часов, E. muscae заставляет отправляться насекомое в последнее для него путешествие. Благодаря недавнему исследованию, этому поведению теперь есть научное объяснение.

Как грибок превращает насекомых в зомби

Несмотря на то, что ученые давно с интересом наблюдают за поведением дрозофил, зараженных Entomophthora muscae, полностью проследить за последними часами их жизни не удавалось. В нынешнем исследовании, чтобы проследить за “восхождением на вершину”, ученые использовали машинное обучение. Система наблюдала за мушками предупреждала, когда те начинало проявлять активность перед гибелью.
В ходе наблюдения за дрозофилами, система выявила, что мухи начинают «восхождение» за 2,5 часа до смерти. Забравшись на высокую поверхность, они вытягивают свой хоботок и выпускают липкую жидкость, образованную грибком. Эта жидкость надежно фиксирует муху на той поверхности, которую она забралась. В момент этих последних часов жизни зараженных мух исследователи стали собирать их ткани и изучать работу генов.



Погибшая дрозофила в «позе зомби»

Как выяснилось, грибковые клетки воздействуют на определенные клетки мозга, которые отвечают за работу циркадной и нейросекреторной систем. Это приводит к выбросу определенного гормона. Очевидно, этот гормон вызывает у насекомых всплеск двигательной активности. Подавление этого гормона в ходе исследования привело к тому, что мухи перед смертью перестали забираться на высокие поверхности.
Но это еще не все. Исследование также показало, что грибок повышает проницаемость гематоэнцефалического барьера у мух. Из-за этого различные вещества начинают беспрепятственно проникать в мозг, что позволяет грибку управлять поведением дрозофил. Об этом исследователи сообщают в журнале eLife.
Но, пока ученым удалось ответить далеко не на все вопросы. В частности, непонятно, как грибок определяет время гибели мухи и заставляет совершать “восхождение на вершину” всегда за 2,5 часа до этого момента.


Entomophthora muscae вырывается на поверхность погибшего насекомого и выбрасывает в окружающую среду большое количество спор

Зачем грибок управляет поведением мухи

В общих чертах ученые разобрались как грибку удается управлять поведением мухи. Но зачем он это делает? Как сообщается в исследовании, муха принимает “позу зомби”, то есть поднимает вверх крылья, чтобы грибку проще было покинуть погибшего хозяина. Для этого он создает специализированные структуры, которые прорываются сквозь кожу и начинают “стрелять” в окружающую среду спорами.
Споры энтомофторы способны заражать дрозофил в течение нескольких часов. Этого достаточно, чтобы грибок нашел новых хозяев и продолжил свой цикл жизни. Согласитесь, все это напоминает какой-то сюжет из фильма ужасов. Но, к счастью, такие грибки как кордицепс и энтомофтора не опасны для человека.