Grzyb zombie okazał się znacznie bardziej niebezpieczny niż wierzyli naukowcy

Słynny grzyb, który zamienia mrówki w posłusznych zombie, prezentował uczonych szereg niespodzianek. Okazało się, że dosłownie rośnie w ciele owada i pożera swoich komórek, tworząc szczególny "zbroja mięsna" z mrówki.

Brazylijski Carpenter Mrówki mają bardzo trudne życie uzupełnia bardzo dziwne okoliczności - mogą zamienić się w najbardziej prawdziwe zombie. Wynika to z infekcji pasożytniczego grzyba, którego spory kiełkują w ciele owada i wpływają na jego sympatyczny układ nerwowy. Zainfekowany pasożytem, ​​mrówki opuszcza komfort jego rodzimego gniazda i udaj się do wędrówki do gęsta lasów, których warunki są bardziej odpowiednie dla grzybów do pełnego dojrzewania. Zwykle mrówki trzymają się nóg za dolną stroną arkusza, po czym zamarza, w końcu przynosząc poświęcenie. Mushroom nadal ewoluuje w swoim ciele, dopóki Departament Głowicy w końcu przebija i nie uwalnia nowych sporów. Cały ten proces trwa około 10 bolesnych dni, podczas których owad pozostaje żywy. Koszmar w rzeczywistości nie jest prawdziwy?

Zombie w prawdziwym świecie: co ukrywa pasożyt grzybów

Nauka od dawna znana jest to zjawisko, ale do tej pory naukowcy nie mogli zrozumieć przez długi czas, ponieważ jest to pasożytnicze grzyb. Unilateralis odgrywa rolę roli. Często nazywał się "pasożytem mózgu", ale nowe badanie opublikowane w tym tygodniu w postępowaniu Krajowej Akademii Nauk doszczeli do tej teorii. Okazało się, że mózg owadów pozostaje nienaruszony, a kontrola nad swoim pasożytem gospodarza wykonuje wprowadzenie do włókien mięśniowych w całym ciele! W rzeczywistości zakażona mrówka staje się dla grzyba rodzaju "zbroi mięsnej" i środka ruchu, a część komórek tkanki mrówkowej w procesie są zastępowane przez grzyby.

Aby to niesamowite odkrycie, David Hughes (mianowicie odkrył, że pierwszy pasożyt grzybów) rozpoczął rozległe badanie, które wzięło udział międzynarodowy zespół entomologów, genetyki, programistów i neurobiologów. Celem pracy było zbadanie interakcji komórkowych między pasożytem a jego mistrzem podczas krytycznego etapu cyklu życia pierwszego - ten, podczas którego mrówka łączy się z listą potężnych mandibul.

Wiodący autor badań, Maridel Frederixen, doktorat Kandydat na University of Basel Zoologiczny Instytut Szwajcaria stwierdził, że grzyb przydziela metabolity specyficzne dla tkanek do ciała gospodarza, powodując tym samym zmiany wyrażenia genów. Prowadzi również do zaniku mięśni dolnej szczęki mrówki, aby nigdy nie mógł ich odrzucić i pozwolić jej ciele upaść na ziemię - spowodowałoby przedwczesną śmierć właściciela lub poddane pasożytowi nadmiaru ryzyka. Jednak przed rozpoczęciem pracy naukowcy nie wiedzieli dokładnie, jak grzyb koordynuje swoje działania, aby manipulować gospodarzem przez organizm.

Badania i odkrycia

W przypadku badań naukowcy zainfekowali mrówek cieśli O. Uniilateralis. Jednocześnie niektóre osoby otrzymały dawkę mniej niebezpiecznej, nie zanoszącą patogeny grzybowej, znanej jako Beauveria Bassiana - służyli jako grupa kontrolna. Porównanie dynamiki choroby spowodowanej przez te dwie grzyby naukowcy byli w stanie przeznaczyć konkretne objawy fizjologiczne działalności. Unilateralis w Muravyev.

Za pomocą mikroskopów elektronicznych Grupa stworzyła trójwymiarowy model, który umożliwia określenie lokalizacji, liczby i aktywności tkanek grzybowych wewnątrz zbiorników owadów. W tym celu pobrano próbki tych tkanek o rozmiarze tylko 50 nm, a obserwacja przeprowadzono przy użyciu przyrządów zdolnych do monitorowania i przetwarzania obrazu z częstotliwością 2000 razy w ciągu 24 godzin. Aby przeanalizować imponującą objętość danych przychodzących, naukowcy zwrócili się do sztucznej inteligencji: algorytm oparty na głębokich szkoleniach, podczas analizy przydzielonych różnice w działaniach komórek grzybów i mrówek. Pozwoliło to naukowcom wizualnie zobaczyć, jaki etap tkanki ciała nadal należał do owada, a gdzie już przekształciły się w grzyb.

Wyniki były jednocześnie niezwykle interesujące i przerażające. Komórki O. Unilateralis rozprzestrzenił się w całym ciele mrówki z głowy i wyjazdu z klatki piersiowej do brzucha i nóg. Ponadto zostały powiązane, tworząc rodzaj zbiorowej sieci biologicznej, która kontrolowała zachowanie mrówek. Hughes zauważył, że na końcu wysokiego procent komórek w organizmie gospodarza zamieniło się w komórkę grzybową - dosłownie wykonała część owadów.

Ale najbardziej niesamowita była taka, że ​​tkanina mózgowa pozostała ... nietknięta. "Zwykle zachowanie zwierząt jest kontrolowany przez mózg przekazujący sygnały do ​​mięśni, ale wyniki naszego badania pokazują, że pasożyt kontroluje zachowanie właściciela za pomocą systemów peryferyjnych" - wyjaśnia Hughes. "Prawie jak lalka, ciągnąc nici do zarządzania ruchami marionetki, grzyb kontroluje również mięśnie mrówki, manipulowanie wytycznymi i żuchwy właściciela".

Czy pasożyt może wpływać na mózg?

Jest jeszcze nieznany, dokładnie jak grzyb sprawia, że ​​mrówka porusza się w kierunku konkretnego arkusza. Naukowcy uważają, że fakt integralności mózgu jest w rzeczywistości kluczem do decyzji układanki: Grzyb wykorzystuje potencjał mózgu formujący przez długi czas, aby żyć i może niezależnie znaleźć odpowiednią "platformę" do hodować pasożyt. Inną teorią jest to, że grzyb pośrednio wpływa na mózg, w szczególności na jego funkcje sensoryczne, aby "zarządzać" mrówkami i zmusić ich do wejścia do lasu.

Gaymodo Charissa de Becker, entomolog z University of Central Florida, który nie uczestniczył w nowym badaniu, jest skonfigurowany, że praca wykonana potwierdza fakt, że grzyb może kontrolować właściciela za pomocą specjalnych związków wydzielania, które odgrywają rolę Neurotransmitters. Oznacza to pierwsze dane uzyskane podczas badania genomu grzybiczego.

Dlaczego dla nas jest tak ważne? Zrozumienie mechanizmu zombie otwiera wiele perspektyw. Przede wszystkim jest syntezą nowych związków biologicznie aktywnych, które mogą być stosowane jako potężne leki. Ponadto naukowcy zauważyli, że pieczarka Kimflemingiae Kimflemingiae (pokrewna pasożyta) wydaje się oznaki aktywności w ramach "zegara biologicznego": niektóre genów grzybów są aktywne w ciągu dnia, innych - w nocy. Najwyraźniej, w nocy, grzyb aktywuje wydzielanie białek, które mogą współdziałać z mózgiem właściciela, zapewniając tym samym własną dominację nad nerwową aktywnością. Kto wie, może w przyszłości takim koktajlem z implantów i neurotransmiotów da nam możliwość kontrolowania ludzkiego mózgu, a tym samym, aby ujawnić wszystkie jego tajemnice?