 |
|
Зараженный
муравей вида Polyrhachis armata
|
Исследователи обнаружили, что паразитический гриб Ophiocordyceps unilateralis, использующий для размножения муравьев, заставляет их менять свое поведение, не захватывая контроль над нервной системой насекомых. Вместо этого гифы гриба проникают в мышцы муравья и управляют ими.
Данный гриб встречается в тропических лесах Бразилии. Его споры проникают в муравьев-листорезов. Зараженный муравей покидает свою колонию, взбирается на растение на высоту около 25 сантиметров над почвой (там температура и влажность оптимальны для развития гриба), намертво вцепляется челюстями в центральную жилку листа и умирает. Через некоторое время из головы муравья вырастает вытянутое плодовое тело гриба, на конце которого размещаются споры. Поскольку муравьи взбираются на растения над кормовыми тропами своих сородичей, споры высыпаются вниз, заражая новых муравьев.
Энтомолог Дэвид Хьюз (David Hughes) из Университета штата Пенсильвания изучал взаимодействие этих грибов с муравьями много лет, стремясь выяснить механизмы, позволяющие грибу превращать свою жертву в послушное орудие. Сотрудница его лаборатории Маридель Фредериксен (Maridel Fredericksen) сумела получить особо тонкие срезы зараженных муравьев толщиной всего 50 нанометров, то есть в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Исследуя под микроскопом срез за срезом, она строила трехмерные модели тканей муравья, наблюдая за тем, как распространяет гриб внутри его тела. Для описания таким образом всего одной мышцы насекомого уходил месяц. Чтобы ускорить работу, ученые обратились к помощи специалиста по компьютерным технологиям Дэнни Чена (Danny Chen), который обучил компьютерную сеть отличать клетки муравья от клеток гриба.
Как оказалось, сначала отдельные клетки гриба плавают в гемолимфе муравья и делятся. В определенный момент они начинают соединяться, образуя единый организм. Он имеет вид сети из трубочек. Они проникают в мышечные клетки или в пространство между ними. В результате все мышечные волокна муравья становятся опутанными сетью из грибных клеток. Особенно интересно, что, хотя гриб проникает по всему телу муравья, в том числе и в голову, его нити не поражают головные ганглии – мозг насекомого. То есть всё влияние гриба на поведение муравья идет за счет воздействия на его мышцы.
Итоги исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Данный гриб встречается в тропических лесах Бразилии. Его споры проникают в муравьев-листорезов. Зараженный муравей покидает свою колонию, взбирается на растение на высоту около 25 сантиметров над почвой (там температура и влажность оптимальны для развития гриба), намертво вцепляется челюстями в центральную жилку листа и умирает. Через некоторое время из головы муравья вырастает вытянутое плодовое тело гриба, на конце которого размещаются споры. Поскольку муравьи взбираются на растения над кормовыми тропами своих сородичей, споры высыпаются вниз, заражая новых муравьев.
Энтомолог Дэвид Хьюз (David Hughes) из Университета штата Пенсильвания изучал взаимодействие этих грибов с муравьями много лет, стремясь выяснить механизмы, позволяющие грибу превращать свою жертву в послушное орудие. Сотрудница его лаборатории Маридель Фредериксен (Maridel Fredericksen) сумела получить особо тонкие срезы зараженных муравьев толщиной всего 50 нанометров, то есть в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Исследуя под микроскопом срез за срезом, она строила трехмерные модели тканей муравья, наблюдая за тем, как распространяет гриб внутри его тела. Для описания таким образом всего одной мышцы насекомого уходил месяц. Чтобы ускорить работу, ученые обратились к помощи специалиста по компьютерным технологиям Дэнни Чена (Danny Chen), который обучил компьютерную сеть отличать клетки муравья от клеток гриба.
Как оказалось, сначала отдельные клетки гриба плавают в гемолимфе муравья и делятся. В определенный момент они начинают соединяться, образуя единый организм. Он имеет вид сети из трубочек. Они проникают в мышечные клетки или в пространство между ними. В результате все мышечные волокна муравья становятся опутанными сетью из грибных клеток. Особенно интересно, что, хотя гриб проникает по всему телу муравья, в том числе и в голову, его нити не поражают головные ганглии – мозг насекомого. То есть всё влияние гриба на поведение муравья идет за счет воздействия на его мышцы.
Итоги исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.