Паразит который управляет муравьем

Обновлено: 18.04.2024

Последние несколько лет тема зомби набирает все большей популярности. Всё чаще устраиваются флешмобы ходячих мертвецов, снимаются фильмы и сериалы, выпускаются видеоигры, комиксы, игрушки и т.д. Но мало кто знает, что зомби действительно существуют, правда, не в таком виде, как мы привыкли их представлять. Их можно встретить в тропических лесах: это муравьи и другие мелкие насекомые. Они становятся зомби после того, как их настигает кордицепс — гриб, управляющий их телом.

Поражённое насекомое, в данном случае муравей, покидает свою колонию и обосновывается на листе дерева. После того как жертва занимает удобное для манипулятора положение, гриб начинает прорастать сквозь его тело и голову.

Давайте узнаем про этот гриб подробнее …

Именно в этом и состоит главная цель кордицепса однобокого – с помощью муравья добраться до лучшего места, где он смог бы продолжить расти. Поскольку этот паразит не может расти ни высоко в кронах деревьев, ни на земле или близко к ней, муравью дается команда отыскать место, где грибу идеально подойдет температура и влажность для размножения. Когда подходящее для паразита место найдено, муравей погибает, и из его головы вырастает гриб, образуя коробочку со спорами. Споры, осыпаясь, попадают на других муравьев, которых вскоре постигнет известная участь.

Недавно ученым удалось выяснить, что этот гриб паразитирует уже 48 млн. лет, о чем свидетельствуют окаменелости, найденные в месте бывшего немецкого кратера Grube Messel.

Кроме того, паразиты, подобные кордицепсу, превращают в зомби не только муравьев, но и других существ. Например, паразит Toxoplasma gondii, который вызывает у людей токсоплазмоз, управляет своими промежуточными жертвами – мышами. Обычно он вмешивается в работу определенных частей мозга мыши, лишая её страха быть съеденной кошкой.

Кордицепс однобокий - один из энтомопатогенных грибов. Это такие грибы, которые поражают только насекомых. Некоторые грибы могут поражать членистоногих (пауков, например), но это скорее исключение их правил. Кордицепс однобокий поражает только муравьев, причем только одного вида - Camponotus leonardi. Грибок может заражать и другие близкородственные виды муравьев, но с меньшим репродуктивным и манипуляционным успехом.

Точно не ясно, каким именно способом споры гриба попадают внутрь муравья. Скорее всего заражение происходит через поры в клетках, или через кутикулы. Дрожжи кордицепса после попадания внутрь организма начинают активно в нем размножаться и распространятся по всему телу муравья. Предположительно, споры гриба формируют активные химические соединения, которые и влияют на мозг муравья, изменяя его поведение.

Муравей покидает свою колонию и спускается на землю (этот вид муравьев обитает на деревьях). Насекомое выбирает невысокую травинку, залазит на нее и очень крепко закрепляется за центральную жилку листа. Муравей с максимальной силой ухватывается за растение мощными челюстями и ни ветер, ни дождь не может столкнуть его. После этого муравей полностью теряет контроль над своим телом и больше не двигается. Он еще не умер, но уже ничего не может сделать.

Постепенно грибок убивает муравья, а сам продолжает расти. Его корни уже проникли в мягкие ткани насекомого, прошли сквозь все тело и надежно закрепились на листе. Теперь все что осталось от муравья — это большая грибница кордицепса однобокого. Сразу же гриб начинает вырабатывать сильный противомикробный препарат, чтобы обезопасить себя от мелких падальщиков. Когда гриб надежно зафиксировался, он прорастает вверх через голову муравья. Процесс роста занимает 4-10 дней.

Кордицепс однобокий способен уничтожить целую колонию муравьев. Насекомые выработали способность чувствовать зараженных собратьев и изгонять их из своей колонии. Если грибок проникает в гнездо, то зараженного муравья оттаскивают подальше, чтобы вся семья не погибла от эпидемии. Средняя плотность заражения грибком — 20-30 особей на м 2 .

Кордицепс однобокий содержит различные известные и неиспользованные биологически активные метаболиты, и исследуется как новый источник препаратов с иммуномодулирующими, противоопухолевыми, гипогликемическими и гипохолестеринемическими свойствами.

Энтомопатогенные грибы - паразитические грибы, поражающие насекомых. Иногда используются в сельском хозяйстве в качестве пестицидов, для контроля численности вредных насекомых.

Давайте вспомним что еще по теме ЗОМБИРОВАНИЯ В ПРИРОДЕ мы уже проходили : вот например Паразит парадоксальный, а вот Повелители гусениц. Вспомните еще Кто зомбирует тараканов ? и как Червь-паразит заставляет насекомых совершать самоубийство

Давайте узнаем про этот гриб подробнее …

Фото 2.

Фото 3.

Фото 4.

Фото 5.

Фото 6.

Фото 7.

Фото 8.

Фото 9.

Фото 10.

Фото 11.

Фото 12.

Фото 13.

Фото 14.

Фото 15.

Фото 16.

Фото 17.

Фото 18.

Фото 19.

Фото 20.

Фото 21.

Фото 22.

Фото 23.

Фото 24.

Давайте узнаем про этот гриб подробнее …

Впервые чудовищную правду о взаимоотношениях грибов-паразитов рода кордицепс (Ophiocordyceps unilateralis) с муравьями-древоточцами (Camponotus leonardi) раскрыл еще четыре года назад на страницах специализированного научного журнала Biology Letters профессор Дэвид Хьюз (David Hughes) вместе со своими коллегами из Гарвардского Университета (Harvard University). Во время экспедиции в тропические леса Бразилии выяснилось: споры грибов попадают в организм муравья. Прорастают в его мозге и мышцах. И полностью подчиняют себе насекомое. Муравей превращается в настоящего зомби.

- Сначала порабощенный муравей покидает родную колонию, начиная вести жизнь отшельника, - объясняет Хьюз. - Далее, манипулируя захваченным организмом, паразит буквально направляет его в наиболее благоприятные для себя места. Ведь грибу не подходят ни кроны деревьев, ни лесная подстилка, ни почва. А нужно лишь пространство, расположенное примерно в 25 сантиметрах от земли, где существует оптимальное для паразита сочетание влажности и температуры. Вот туда муравьи-зомби и уходят. И там же гибнут по воле гриба.

Финальная сцена удивительна и ужасна. Фантастика отдыхает. Гриб заставляет муравья забраться на нижнюю сторону листа, повелевает вцепиться в него челюстями и замереть. Затем убивает. А потом прорастает сквозь голову. Отращивает коробочку со спорами, высыпает их, заражая других муравьев.

Исследователи уверяют, что грибы вот так жестоко зомбируют муравьев уже 48 миллионов лет. В Германии удалось найти ископаемые следы этого явления, относящиеся к столь далекому времени.

Смерть у порога

Недавно благодаря исследованиям, которые провели зоологи из Бразильского федерального университета ( Brazil's Federal University of Vicosa) и их коллеги из Университета Пенсильвании (Penn State) обнаружились новые подробности из жизни зомбирующих грибов и их жертв.

Ученые почти два года следили за тем, куда точно идут зомбированные муравьи, где конкретно располагаются их трупы с проросшими грибами, распространяющими свои споры.

Увидели в итоге: грибы отправляют муравьев умирать рядом с главными тропами, ведущими в муравейник и в непосредственной близости от входа в него. Исследователи находили в таких "людных" местах от 20 до 30 подвешенных к листьям мертвецов на квадратном метре.

А вот внутрь муравейника зомби не заходят. Потому что грибам это не нужно.

Ученые, экспериментируя, помещали зараженных муравьев в реальные муравейники - заселенные и покинутые. В заселенных - зомбированных распознавали. И выносили трупы наружу. А в покинутых муравейниках грибы почему-то не размножались.

Каким образом грибы управляют муравьями, не известно. Не исключено, что тут не обходится без химических веществ, впрыскиваемых в мозг жертв. Но как показали анализы, таких веществ больше сотни. И понять, как они действуют, пока не представляется возможным.

Кстати, зоологи заражали грибами муравьев других видов. Те, конечно, умирали, когда в их мозгах прорастали паразиты. Но в зомби перед этим вроде бы не превращались.

Способны ли грибы зомбировать кого-нибудь еще? Например, млекопитающих? Таких исследований пока нет.

А В ЭТО ВРЕМЯ

Муравьи молятся и медитируют

Странно ведут себя муравьи и в Индонезии. Это запечатлел фотограф-любитель из Джакарты Робертус Агунг Судиатмоко (Robertus Agung Sudiatmoko).

Один из муравьев забрался на небольшой пригорок, приподнялся над ним. И замер, сложив лапки на "груди". У Робертуса возникло полное впечатление, что муравей … молится. Эффект был довершен внезапно блеснувшим лучом света, который озарил застывшую фигуру. В этот момент Робертус и сделал снимок. А через несколько секунд муравей закончил "молитву".

Уж не просят ли муравьи, чтобы их миновала страшная участь стать зомби?

Другой муравей, по словам Робертуса, выполнял движения словно бы танцевал брейк-данс. Только очень медленно. Фотограф снял муравья, когда тот встал на одну ногу. Совершенно не понятно, как тому удавалось сохранять равновесие, но муравей простоял на одной ноге 30 секунд. Будто бы йог какой-то во время медитации.

В чем смысл странных "обрядов", проводимых муравьями, не знают даже ученые.

Там еще есть видео

Баянометр только на предпоследнюю картинку ругался

эти грибы обнаружены лет 20 как уже

На самом сайте пруф от 2014года, ну да хуй с ним. Сама тема почти вековой давности.
Ну а, этому изданию можно баянить. Они все равно пишут для аудитории хомячков, у которых память все равно- не больше суток.

ты из спячки вышел ?

Пиздец какое открытие! А заранее проверить эту сенсация мозгов не хватило? Или ты уже сам под грибами?

По поводу странного замирания насекомых в разных позах: уже давно выяснено, что так они "слушают эфир" - то есть, ловят запахи (им достаточно отдельных молекул), звуки (вибрации), возможно, магнитные колебания, но это не проверено. А еще они просто греются, как например молящийся муравей.

Эту тему уже и писатели-фантасты давно используют.

Кордицепс однобокий ( Camponotus leonardi )

Вот что меня поражает так это вот этот гриб))

Чуток статьи с википедии:

Особенность этого гриба в том, что он изменяет поведение организма-хозяина, проявляя так называемую адаптивную манипуляцию паразита. Через 2—3 недели после попадания гриба в организм заражённый муравей уходит из колонии, забирается на высоту около 30 см северной части растения и закрепляется на листе, впиваясь челюстями в жилку — грибы тем самым обеспечивают себе наилучшее положение для распространения спор. После смерти муравья гриб прорастает сквозь всё его тело, а из головы вырастает красно-коричневое плодовое тело[4]. Умершие муравьи продолжают распространять споры гриба, а кутикула муравья становится как бы защитным футляром для паразита. Причём гриб вырастает в два раза больше, чем длина муравья, после чего приступает к половому размножению. Для такого манипулирования поведением кордицепс однобокий образует внутри тела муравья сложную клеточную сеть, которая оплетает все внутренние органы и на химическом уровне контролирует каждый уголок его организма, но при этом, что интересно, не проникает в центральную нервную систему хозяина.

Паразитические грибки этого вида ещё 48 млн лет назад управляли поведением муравьёв, о чём говорит окаменелость, найденная на территории бывшего немецкого карьера Мессель

Кастомная статуэтка щелкуна

Статуэтка зараженного из игры the last of us2, . Материал полимерная глина, высота 30см. Волосы начесал с кота)) роспись акрил, темпера, подставка дерево, снег из пва и соды

Новость №861: Психоактивные вещества помогли грибам-паразитам сделать цикад бисексуалами

Зомбо-овощной дудл

Зомбо-овощи в честь пятницы)

Этот гриб выглядит как мертвец, выбирающийся из могилы

Зомбирующий гриб оказался куда опаснее, чем считали ученые: абсолютный паразит

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.

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.

Может ли паразит влиять на мозг?

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.

Рис. 1. Муравьи-древоточцы, убитые паразитическим грибом Ophiocordyceps unilateralis в природе (на изображениях A и B видны грибы, выросшие из затылков жертв) и в лаборатории (D, E). A, D — муравьи Camponotus castaneus, B, E — C. americanus. C — культура паразитического гриба, полученная из зараженной особи C. castaneus. Изображение из обсуждаемой статьи в BMC Evolutionary Biology

Паразитический гриб Ophiocordyceps unilateralis развивается в муравьях-древоточцах Camponotus castaneus и C. americanus, обитающих в Южной Каролине (США). У зараженных муравьев меняется поведение, и в итоге они умирают, накрепко вцепившись челюстями в ветки, что способствует распространению спор паразита. Американские биологи получили чистую культуру гриба-манипулятора и заразили ей три вида муравьев-древоточцев. Гриб успешно развивался в теле всех трех видов, но выгодная грибу манипуляция предсмертным поведением наблюдалась только у тех двух, которые являются жертвами паразита в природе. Выяснилось также, что клетки гриба выделяют разные наборы веществ в присутствии живой мозговой ткани муравьев разных видов. Это говорит о том, что воздействие паразита на нервную систему хозяина является видоспецифичным: по-видимому, оно подлаживается под биохимические особенности мозга жертвы.

До недавнего времени считалось, что грибы Ophiocordyceps распространены почти исключительно в тропиках. Однако в 2009 году американские биологи обнаружили в Южной Каролине (США) большую популяцию муравьев-древоточцев (род Camponotus), зараженную этим паразитом. В новой статье, опубликованной в журнале BMC Evolutionary Biology, Дэвид Хьюз (David P. Hughes) и его коллеги из Университета штата Пенсильвания сообщают о результатах лабораторных экспериментов, позволивших немного приблизиться к пониманию механизмов воздействия паразита на поведение муравьев.

Все обнаруженные в Южной Каролине муравьи, убитые грибом Ophiocordyceps, относятся к двум видам: Camponotus castaneus и C. americanus (рис. 1, A, B). Третий вид того же рода, проживающий в данном районе, — C. pennsylvanicus — почему-то не заражается паразитом. По крайней мере, авторы не нашли (несмотря на тщательные поиски, проводившиеся с 2009-го по 2013 год) ни одного мертвого муравья этого вида с выросшим из затылка плодовым телом или вцепившегося перед смертью в ветку или лист.

Первый важный успех, которого добились исследователи, состоял в том, что им удалось вырастить культуру гриба Ophiocordyceps unilateralis, выделенную из мертвого муравья C. castaneus, на искусственной питательной среде (рис. 1, C). Затем авторы научились заражать муравьев грибом-паразитом, вводя 1 микролитр взвеси грибных гиф муравью под кутикулу. В природе некоторые виды муравьев могут быть защищены от грибной инфекции структурой своих покровов, но микроинъекция, разумеется, преодолевает эту защиту.

Искусственному заражению подверглись по 30 рабочих особей каждого из трех перечисленных выше видов муравьев-древоточцев. Авторы пытались заразить также представителя другого рода, Formica dolosa, которого паразитический гриб в природе никогда не заражает, но эти муравьи не вынесли операции, так что пришлось ограничиться кампонотусами. В качестве контроля использовалось по 30 муравьев каждого вида, которым ввели 1 микролитр среды без грибных гиф, и по 60 муравьев, которым ничего не вводили.

Рис. 2. Развитие грибной инфекции у трех видов муравьев (C. castaneus, C. americanus, C. pennsylvanicus). По вертикальной оси — доля выживших муравьев, по горизонтальной оси — время (число дней, прошедших с момента заражения). untreated — муравьи, не подвергавшиеся инъекции; sham treated — муравьи, которым сделали инъекцию среды, в которой растили гриб, без самого гриба; infected — муравьи, которым сделали инъекцию взвеси грибных гиф. Толстыми линиями обозначен период, в течение которого наблюдалось прорастание гриба из тела зараженных муравьев. Серая полоса — период, в течение которого наблюдалась поведенческая манипуляция (зараженные муравьи погибали, взобравшись на палочку и вцепившись в нее челюстями). Рисунок из обсуждаемой статьи в BMC Evolutionary Biology

Из этого можно сделать вывод, что технологии, используемые грибом-манипулятором, видоспецифичны: они срабатывают с одними видами муравьев, но могут не сработать с другими, даже близкородственными.

Как известно, основной способ взаимодействия грибов с окружающим миром — это выделение разнообразных веществ. Чтобы досконально разобраться в природе поведенческих манипуляций, следовало бы выяснить, какие вещества выделяет гриб, находясь в теле муравьев разных видов. Но эта задача технически невероятно сложна. Авторы, однако, сумели немного приблизиться к ее решению. Для этого они выращивали культуру гриба в присутствии нервной или мышечной ткани муравьев разных видов. Спектр химических веществ, выделяемых грибом (кроме белков, которые удалялись из раствора), оценивался при помощи жидкостной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии (см.: Liquid chromatography–mass spectrometry и Tandem mass spectrometry). Анализ показал, что гриб чутко реагирует на присутствие мозговой ткани разных видов муравьев, что выражается в изменении набора выделяемых веществ. При этом наборы веществ, производство которых достоверно возрастает в присутствии мозговой ткани каждого из четырех видов (здесь снова, кроме трех древоточцев, в анализ был включен вид Formica dolosa), сильно отличаются друг от друга.

Так или иначе, исследование показало, что гриб-манипулятор, скорее всего, вступает в какие-то весьма интимные и специфические взаимоотношения с центральной нервной системой муравья, выделяя те или иные вещества в зависимости от биохимических свойств мозга жертвы. Авторы предполагают, что в манипулировании задействован большой комплекс разнообразных веществ. Проверка этого предположения — дело будущего.

От себя добавлю, что история о том, как гриб управляет поведением муравьев, стала казаться мне чуть менее фантастической и загадочной после того, как нынешним летом мы с Еленой Наймарк были вынуждены бороться с крупными черными кампонотусами, которые чуть не съели нашу избушку на Белом море. Пришлось опрыскать дом дихлофосом, после чего можно было довольно долго наблюдать за специфически изменившимся под действием отравы поведением древоточцев. У муравьев возрастала активность, они выбегали из своих укрытий в щелях между бревнами, ходили кругами, а затем начинали вцепляться, как бульдоги, своими огромными челюстями-мандибулами в любую подвернувшуюся щепку или травинку. В конце концов, возможно, механизм манипуляции, используемый паразитическим грибом, окажется не таким уж и сложным.

Источник: Charissa de Bekker, Lauren E. Quevillon, Philip B. Smith, Kimberly R. Fleming, Debashis Ghosh, Andrew D. Patterson and David P. Hughes. Species-specific ant brain manipulation by a specialized fungal parasite // BMC Evolutionary Biology. 2014. V. 14. P. 166.

Читайте также: