Sacculina carcini паразит, который превращает краба мужчину в транссексуала

Ракушки Sacculina carcini начинают жизнь в виде крошечных свободно плавающих личинок, но как только они находят себе краба-хозяина, то становятся гораздо больше. Первыми ракообразного хозяина колонизирует самка: она прицепляется к нижней части краба, образуя выпуклость в его раковине. Затем она распространяет вдоль всего тела хозяина корнеобразные усики, используемые для поглощения питательных веществ.

Когда паразит вырастает, выпуклость в оболочке краба превращается в шишку. После этого туда подселяется самец Sacculina carcini, внедряется в своего партнёра и вырабатывает сперму. После этого пара непрерывно совокупляется. Что до несчастного краба, то он за это время становится, по сути, рабом. Он прекращает расти сам и начинает заботиться о яйцах паразита, как если бы они были его собственные. Отметим, что паразиты присасываются только к самцам краба.

За время господства Sacculina carcini с самцом-хозяином происходит нечто необыкновенное. Паразиты стерилизуют его, а потом изменяют его тело так, чтобы оно стало похоже на тело самки — расширяют и выравнивают живот. Затем тело краба начинает вырабатывать определённые гормоны, и самец-краб начинает вести себя в точности как самка его вида, даже исполнять ритуальные брачные танцы самки перед другими самцами. И, как самка, заботится о яйцах «своих» паразитов.

Micobrotryum lychnidis-dioicae — гриб, который превращает своих хозяев в транссексуалов

Обычно, если гриб обожает заражать собой растения, его споры созревают где-нибудь на стеблях или листьях хозяина. Но пыльниковая головня (Micobrotryum lychnidis-dioicae) прибегает к куда более изощренному трюку: она заставляет своего хозяина – смолевку белую (Silene latifolia) – продуцировать споры паразита собственными пыльниками вместо пыльцы! Когда наивные насекомые садятся на зараженный цветок, то вместо нектара их там встречают коварные споры головни, которые цепляются за опылителя и переносятся им на свежездоровые растения.

Белая смолевка – растение двудомное, то есть мужские и женские цветки у них созревают на разных особях. Тычинки с пыльниками имеются только на мужских растениях, на женских их нет. Получается, если головня заражает женскую особь, то это тупик? Нет пыльников – неоткуда спорам распространяться? Как бы не так! В рукаве головни припасен еще один хитрый туз: недолго думая, гриб… меняет пол хозяина с женского на мужской! По крайней мере частично: растение начинает вместо пестиков отращивать на цветках довольно примитивные тычинки.

Быть растению самцом или самкой – определяют половые хромосомы. Их гены регулируют активность других генов, расположенных на других хромосомах. В мужских растениях более активны одни гены, в женских – другие. Благодаря этому возникает половой диморфизм, выражающийся в отличиях в строении и размерах цветка, количестве цветков у растений разных полов. Смолевку белую ботаники часто используют в качестве модельного объекта для изучения эволюции полов и половых хромосом. А вместе с лукавой головней они стали излюбленной системой для исследования коэволюции хозяев и патогенов.

Чтобы разобраться в том, как грибу удается заставить женские цветки пойти по мужскому пути, ученые из Швейцарии и Франции прибегли к секвенированию РНК – методике, позволяющей судить об экспрессии смолевкиных генов. Выяснилось, что гриб по-разному меняет активность генов в мужских и женских растениях. Несмотря на то что при заражении морфологически более всего меняются женские цветки, наибольшие транскриптомные изменения затрагивают «мужские» гены – те, которые больше экспрессируются в здоровых мужских растениях. Инфекция значительно повышает их экспрессию в женских растениях, а в мужских – снижает. На экспрессию «женских» генов – более активных в здоровых женских растениях – она тоже влияет, но в меньшей мере (экспрессия снижается в женских растениях и повышается в мужских). В результате мужские растения становятся более «женственными», а женские – «мужественными», и половой диморфизм уменьшается.

Пыльниковая головня не единственное существо, способное менять гендерные качества своего хозяина. Так, бактерии Wolbachia побуждают самцов некоторых насекомых становиться женщинами, а родственные грибам микроспоридии Nosema granulosis феминизируют самцов некоторых ракообразных. Кто знает, может, и с человеческими трансгендерами все обстоит хитрее, чем мы думаем. Стоит поискать в их голове грибные гифы, оплетающие мозг и заставляющие его желать того, чтобы отрастить в вагине пенис и извергать направо и налево чужеродные споры, что нагло примазались к беспечному людскому семени.

А теперь настоящий ужас: «МЯСНОЙ ДОСПЕХ» Кордицепс однобокий — Зомбирующий гриб оказался куда опаснее, чем считали ученые: абсолютный паразит

Знаменитый грибок, превращающий муравьев в послушных зомби, преподнес ученым ряд сюрпризов. Оказалось, что он буквально врастает в тело насекомого и пожирает его клетки, делая из муравья своеобразный «мясной доспех».
У бразильских муравьев-плотников и без того нелегкую жизнь дополняет весьма странное обстоятельство — они могут превратиться в самых настоящих зомби. Это происходит благодаря заражению паразитическим грибком, споры которого прорастают в тело насекомого и влияют на его симпатическую нервную систему. Зараженный паразитом, муравей оставляет уют своего родного гнезда и отправляется блуждать в чащу леса, условия которого больше подходят грибу для полноценного созревания. Обычно муравей цепляется лапками за нижнюю сторону листа, после чего замирает, тем самым окончательно принося себя в жертву. Гриб продолжает развиваться внутри его тела, пока в конце концов не пронзит головной отдел и не высвободит новые споры. Весь этот процесс занимает примерно 10 мучительных дней, на протяжении которых большую часть времени насекомое остается в живых. Кошмар наяву, не правда ли?

Науке уже давно известен этот феномен, однако до сих пор ученые долго не могли понять, как именно паразитический гриб O. unilateralis играет свою роль кукловода. Его часто называли «мозговым паразитом», однако новое исследование, опубликованное на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences, опровергает данную теорию. Оказалось, что как раз мозг насекомого остается неповрежденным, а контроль за своим хозяином паразит осуществляет путем внедрения в мышечные волокна по всему телу! По сути, зараженный муравей становится для гриба своего рода «мясными доспехами» и средством передвижения, а часть клеток тканей муравья в процессе заменяются на грибные.

Чтобы сделать это удивительное открытие, Дэвид Хьюз (а именно он впервые обнаружил гриб-паразит) начал обширное исследование, в котором приняла участие международная команда энтомологов, генетиков, программистов и нейробиологов. Цель работы состояла в том, чтобы изучить клеточные взаимодействия между паразитом и его хозяином в ходе критической стадии жизненного цикла первого — той, во время которой муравей вцепляется в лист своими мощными мандибулами.

Ведущий автор исследования, Маридель Фредериксен, кандидат в докторанты в Университете Базельского зоологического института, Швейцария, заявил, что грибок выделяет тканеспецифические метаболиты в организм хозяина, вызывая тем самым изменения в экспрессии генов. Это также приводит к атрофии мышц нижней челюсти муравья, чтобы тот уже никогда не смог разжать их и позволить своему телу упасть на землю — это вызвало бы преждевременную гибель хозяина или подвергло бы паразита лишнему риску. Впрочем, до начала работы ученые не знали, как именно грибок координирует свои действия, чтобы так ловко манипулировать организмом хозяина.
Зомбирующий гриб оказался куда опаснее, чем считали ученые: абсолютный паразит Наука, Грибок, Зомби, Муравьи, Популярная механика, Длиннопост, Кордицепс

Для проведения исследования ученые заразили муравья-плотника O. unilateralis. При этом некоторые особи получили дозу менее опасного, не зомбирующего грибкового патогена, известного как Beauveria bassiana — они служили в качестве контрольной группы. Сравнивая динамику заболевания, вызванного этими двумя грибами, исследователи смогли выделить специфические физиологические проявления деятельности O. unilateralis у муравьев.

С помощью электронных микроскопов, группа создала трехмерную модель, позволяющую определять местоположение, численность и активность грибковых тканей внутри тел насекомых. Для этого были взяты образцы этих тканей размером всего 50 нм, а наблюдение велось с помощью приборов, способных мониторить и обрабатывать изображение с частотой 2000 раз за 24 часа. Чтобы проанализировать внушительный объем поступающих данных, ученые обратились к искусственному интеллекту: алгоритм, основанный на глубоком обучении, в ходе анализа выделял различия в деятельности грибковых и муравьиных клеток. Это позволило исследователям наглядно увидеть то, на какой стадии заболевания ткани организма все еще принадлежали насекомому, а где уже были преобразованы в гриб.

Результаты оказались одновременно чрезвычайно интересными и пугающими. Клетки O. unilateralis распространялись по всему телу муравья, от головы и грудного отдела до живота и ног. Более того, они были взаимосвязаны, создавая своего рода коллективную биологическую сеть, которая и контролировала поведение муравьев. Хьюз отметил, что под конец высокий процент клеток в организме хозяина превратился в клетки гриба — тот буквально сделал насекомое частью самого себя.

Но самое удивительное заключалось в том, что мозговая ткань осталась… нетронутой. «Обычно поведение животных контролируется мозгом, передающим сигналы мышцам, но результаты нашего исследования показывают, что паразит контролирует поведение хозяина с помощью периферических систем», объясняет Хьюз. «Почти как кукловод, тянущий за нитки, чтобы управлять движениями марионетки, грибок также контролирует мышцы муравья, манипулируя конечностями и мандибулами хозяина».

Может ли паразит влиять на мозг?

До сих пор неизвестно, как именно гриб заставляет муравья двигаться по направлению конкретного листа. Ученые полагают, что факт целостности мозга — это на самом деле ключ к решению головоломки: гриб использует потенциал муравьиного мозга достаточно долго, чтобы тот был жив и смог самостоятельно найти подходящую «площадку» для размножения паразита. Другая теория заключается в том, что гриб косвенно влияет на мозг, в частности на его сенсорные функции, чтобы «управлять» муравьями и заставлять их уходить в лес.
Гаймодо Чарисса де Беккер, энтомолог из Университета Центральной Флориды, не принимавшая участия в новом исследовании, уверена, что проделанная работа подтверждает тот факт, что гриб может контролировать хозяина с помощью специальных секреционных соединений, которые играют роль нейромедиаторов. На это указывают в первую очередь данные, полученные при изучении грибкового генома.
Почему для нас это так важно? Понимание механизма зомбирования открывает целый ряд перспектив. В первую очередь, это синтез новых биологически активных соединений, которые могут быть использованы в качестве мощных лекарственных средств. Кроме того, ученые обратили внимание на то, что у гриба Ophiocordyceps kimflemingiae (родственного гриба-паразита) проявляются признаки активности в рамках «биологических часов»: одни гены гриба активны в дневное время, другие — в ночное. Судя по всему, ночью гриб активирует секрецию белков, которые могут взаимодействовать с мозгом хозяина, таким образом обеспечивая собственное доминирование над его нервной активностью. Кто знает, может быть в будущем подобный коктейль из имплантов и нейромедиаторов даст нам возможность управлять мозгом человека и, таким образом, раскрыть все его секреты?

Pic by Danny Goodding / Caters — (Pictured: Zombie ant from fungus attack.) — This haunting image showcases the impact of a fungus that is known to turn ants into what some have described as ZOMBIES. The crystal-clear photograph shows the fungus growing out of the back of the deceased ant, the insects eyes glazed over and its legs tightly gripped around a piece of Spanish moss. The Ophiocordyceps camponoti-floridani is known to turn ants into zombies on somewhat of a suicide mission, as once the insect is infected, the fungus attacks the insects central nervous system and gradually manipulates the behaviour of the ant. This particular ant was photographed last month at Mike Roess Gold Head Branch State Park, Florida, USA, by PhD candidate Danny Goodding. — SEE CATERS COPY

  

Так ли невероятны события некоторых фильмов про зомби? Быть может в лаборатории ученые доиграются с изучением штаммов, а может быть штамм разовьется сам по себе.