Зомбирующий гриб оказался куда опаснее - Мастерок.жж.рф
?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Проверил сейчас, еще в 2014 году обсуждали мы с вами информацию о грибе, который управляющий насекомыми

Суть там была в том, что в природе существует гриб-паразит, который заставляет муравьев-древоточцев выполнять его «приказы», превращая их в безвольных зомби. Речь идет о паразите под названием кордицепс однобокий (Сordyceps unilateralis). Обычно споры этого гриба-паразита попадают на тело муравья и прорастают внутрь его организма. Весь этот процесс сопровождается выделением в тело муравья определенных веществ алкалоидной группы, которые и заставляют муравья забыть о своих нуждах и полностью подчиниться паразиту. Пораженные этим грибом муравьи уходят из своего муравейника и начинают скитаться в одиночестве, подыскивая самое благоприятное место для жизни своего хозяина.

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.

Однако, только сейчас наука выяснила, что скрывает гриб-паразит…

Как мы уже выяснили 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.

Исследования и открытия

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?

[источники]
https://www.popmech.ru/science/395992-grib-zombi-okazalsya-kuda-opasnee-chem-schitali-uchenye-absolyutnyy-parazit/

Это копия статьи, находящейся по адресу http://masterokblog.ru/?p=11077.
Subscribe to  masterok
promo masterok january 2, 12:00 46
Buy for 300 tokens
Вот так выглядит ушедший от нас 2017 год. А вот кстати, начало 2018 года показывает еще больший трафик, чем декабрь 2017: И вот один из дней - рекордсменов за всю историю журнала тоже уже в 2018 году: Красная цифра - это общее количество уникальных посетителей попавших в блог. В…

Comments

( 14 comments — Leave a comment )
mechrazum
Sep. 12th, 2018 11:21 am (UTC)
Да кабы этот гриб один такой был, то и шут бы с ним.
А на деле то вон оно как - https://mechrazum.livejournal.com/29576.html
masterok
Sep. 12th, 2018 11:23 am (UTC)
ахтыжблин!
mechnik
Sep. 13th, 2018 10:40 am (UTC)
Хорошо камрад шуткует.
bigdrum
Sep. 12th, 2018 01:02 pm (UTC)
Если это так, речь идет о симбиотическом паразитизме, что предполагает длительную совместную эволюцию. Учитывая древность муравьев и еще большую древность грибов - похоже перед нами гости чуть ли не из эпохи динозавров. В противном случае симбиотический паразитизм не мог развиться в силу того, что необходимая специализация не могла появиться.

Симбиотический характер паразитизма гриба должен делать его безопасным с точки зрения его жизненного цикла для несимбиотиков. В этом смысле он ничем не страшнее плотоядных амеб и гнилостных бактерий, например, или всяких аскарид.

Интересно, по каким маркерам гриб определяет мышцы, к которым следует прорасти. Если исключить голливудский аспект "это ужасный мутант" и так далее, метод идентификации необходимых групп мышц должен иметь биохимическую природу. А это указывает на генетические и биохимические отличия мышечной ткани в зависимости от того, к какой мышце принадлежит волокно, что премного интересно.

И да. Совсем забыл:



Edited at 2018-09-12 01:03 pm (UTC)
ab_dachshund
Sep. 12th, 2018 01:17 pm (UTC)
Еще более непонятно, чем гриб координирует сокращения мышц. В статье использовано словосочетание "мясные доспехи", которое помимо желтизны еще и отвлекает внимание - муравей не экзоскелет, которым гриб, пусть бы и хитрым образом, мог бы управлять как своим телом, ибо своим телом он так не управляет. Ну представьте что нам дали бы "поуправлять" дождевым червем - наши привычные моторные функции в принципе не годятся. Использовать пошаговый метод, типа "сжать волокно Б1 и распрямить волокно С4 - о, колено распрямилось" - нужно иметь собственный мозг, и весьма сложный. Да даже своими мышцами без собственной нервной ткани не поуправляешь.

Можно сколько угодно называть это "биологической сетью", но способа координации это не объясняет совершенно.

А если гриб все же может давать команду мозгу муравья - скажем, феромонами - то непонятно, зачем прорастать в мышцы. Возможно, это два каких-то разных явления - скажем прорастает для того, чтобы получить питательные вещества для синтеза феромона, которым собственно и мотивирует. А проростает в мышечную ткань потому что она самая доступная и не снижает эффективность паразитизма.

Хотя тут еще один вопрос - откуда у муравья поведенческая программа под такой феромон, явно не из собственной эволюции.
bigdrum
Sep. 12th, 2018 01:24 pm (UTC)
Вот и я про то же.

Если исследование верно - это очень, очень, очень интересно.

УПД. Кстати у меня появилась гипотеза, вот в танчики похожу и может отпишусь...

Edited at 2018-09-12 01:33 pm (UTC)
ab_dachshund
Sep. 12th, 2018 01:37 pm (UTC)
Возможно, это не паразитизм, и муравьи (точнее - муравейник в целом) тоже что-то имеют от этого взаимодействия, например эти споры кого-то отпугивают. Это бы объяснило эволюционные модели возникновения "команды на жертвенность" у муравья.

Но прорастание в мышцы все равно выглядит избыточным, как ни крути. Эволюция давно бы отсеяла избыточный механизм. Я бы поставил на то, что это просто ранняя форма "прорастания", а не настоящий контроль над мышцами. Гриб просто замещает ткани, начиная с самых "вкусных", а ученые приняли это за поглощение мышц.

Но я бы предположил совершенно иную трактовку.

Что никакого зомбирования как такового и не было - больной муравей, оттягивая свой ужасный конец (как Гитлер в анекдоте), рефлекторно ползет подальше от муравейника. Все. Никакого колдовства и распределенных вычислений. То есть не гриб им командует, а он сам, понимая что заразился, принимает решение сдохнуть там, где он не заразит сородичей. И ползет он до тех пор, пока способен управлять телом. Все остальное - просто неверная трактовка ряда драматично выглядящих совпадений.

Ну и еще одно замечание - статью с моей точкой зрения люди сочтут скучной и тут же закроют, а вот статью, полную ангста про "зомбирующий грибок" и "жуткую участь муравья" перепечатают сотни блогеров.
bigdrum
Sep. 12th, 2018 02:18 pm (UTC)
Вот тут я все сказал.
__alex_loki_
Sep. 12th, 2018 05:32 pm (UTC)
это всё-таки паразитизм , ибо муравей таки отдаёт свою жизнь .
в отношении прорастания в мышцы согласен с вами .
скорее всего нервная система просто используется грибком для своих целей .
грибок , не понимая нифига (что очевидно) принципов работы нервной системы муравья , просто подсовывает ему новую цель . подобный процесс появился в процессе эволюционного отбора , что , как известно из последних данных , происходит очень быстро . у муравьёв есть только один основной источник информации - запахи . что и стало уязвимой точкой для паразита .
ab_dachshund
Sep. 13th, 2018 03:30 am (UTC)
Личная жизнь муравья - копейка, он даже не способен размножаться. Но это предположение и правда слишком сложное.

Я все же сомневаюсь, что процесс так хорош и отлажен, как нам его живописуют. Сомневаюсь что есть какое-то "управление", "цели" или "подчинение". Процитирую опять же свой коммент:

"
Очень много невероятного в изначальном утверждении. Гриб как-то мотивирует муравья, а то и управляет как марионеткой - если бы гриб такое умел, он бы нашел за миллиарды лет лучшее применение тем мозгам, которые необходимы для такого действия.
Гриб как-то объяснил муравью, где ему - грибу - будет хорошо. Попробуйте представить себе, даже с использованием всех человеческих средств коммуникации, это объяснение - "я хочу чтобы там был листик, было влажно, тепло но нет прямых лучей солнца, по крайней мере в диапазоне с 11 до 16 часов по местному времени" и так далее - ни гриб, ни муравей, не обладают перцепцией для передачи или приема таких условий, не говоря уже о поиске маршрута к таким местам. Команда типа "сделай мне красиво" неприменима, ибо муравей не знает сам где хорошо грибу и эволюционный механизм тут не поможет, ибо муравей умрет без потомства (даже не из-за гриба, а из-за своей стерильности).
Ваша версия - гриб как-то сам понимает, где ему хорошо и останавливает муравья. Опять же, каким местом и как быстро гриб может это осознать? Муравей достаточно шустрый, и команду "рота, стой" надо отдать до того, как он перебежит на солнечную сторону листа. Это все равно что управлять скоростным марсоходом с временным лагом в десятки минут. Грибу надо быть реально сверхбыстрым (ведь ему надо оценить обстановку, проанализировать и сопоставить множество факторов - сможет он тут расти или нет), а механизму передачи команд - вообще мгновенным. Оценить температуру гриб может только нагревшись (что еще сложнее внутри муравья), на это нужно много времени. Для оценки влажности - едва ли не больше. Переменные условия связанные с суточным и тем более сезонным циклом, вообще невозможно оценить в срок менее суток или сезона. За сутки муравей уползет в хреновы дали.

Короче, куда ни кинь - мы упираемся в необходимость допущения каких-то невероятных способностей гриба строить вычислительные сети из чужого белка, передавать безмозглому насекомому сложные концепции, моментально оценивать окружающую обстановку. Грибу, умеющему все это - не обязательно так жить.

Так в чем же выход из тупика рассуждений?

Эти парадоксальные проблемы коренятся в самой постановке задачи. Так что я предлагаю не гадать о скорости воздействия на мозг алкалоида, а с формулировки теории и начать.

У меня два предположения, которые нужно проверить тем самым энтомологам.
Первое: утверждение, что гриб каким-то образом ведет муравья туда, где хорошо грибу. Возможно, это систематическая ошибка наблюдения - если муравей умер там, где грибу хорошо, гриб прорастет и мы его увидим. Если муравей умрет в любом другом месте - мы увидим обычного мертвого муравья, без гриба или с непроросшим грибом. И скорее всего, его уже кто-то сожрет задолго до обнаружения.

Второе: заявление о том, что "гриб управляет" основано исключительно на первом допущении, что муравей всегда умирает там, где хорошо грибу. Если муравей умирает где попало, то очевидно что им никто не управляет.

Если строго проанализировать, куда ползут и где умирают зараженные особи, возможно опровергнуть первое утверждение, после чего все остальные рассуждения можно смело выкидывать.

Моя версия о том, что никто никем не управляет, не имеет внутренних противоречий и загадочных парадоксов, не ставит новых вопросов - и, увы, не позволит получить смачный грант на исследование такой жареной темы.
"
mechnik
Sep. 13th, 2018 10:47 am (UTC)
На самом деле, если не переусложнять прямым управлением, то все может быть вполне логичным.
Например, при помощи алкалоидного коктейля, гриб задает муравью маркер "комфортно" на определенные условия. Муравей, понимая, что заражен, выполняет инстинктивно бегство подальше от сородичей и останавливается там, где ему сейчас комфортно (а эти условия задал гриб достаточно давно). Дублирующая "грибная нервная система", почуяв нужное, вызывает паралич и рефлекс укуса.
Все.
dasein_u_boot
Sep. 12th, 2018 01:16 pm (UTC)
определенных веществ алкалоидной группы
Думаю, что всё дело в результате процесса выделения в тело муравья определенных веществ алкалоидной группы.

Всё же очевидно: пьяный муравей, забыв про муравейник,требуя продолжения банкета, ползет хрен ли куда в лес в поисках очередной дозы.

Как сказал классик, "так случиться может с каждым, если пьян и мягкотел!" )))
bref_1
Sep. 12th, 2018 02:11 pm (UTC)
В далёкие перестроечные времена (школота не знает) покойный Курёхин на ТВ подробно рассказал, что Ленин тоже был гриб.
pragmatata
Sep. 13th, 2018 02:50 pm (UTC)


Механизм мне интересен. КАК он (грибок) это делает. На сегодняшний день ответ я для себя нашла приемлемый только один. Аналогичен этому:
https://bigdrum.livejournal.com/862125.html

Едва ли гриб прям УПРАВЛЯЕТ (ужас ужас). Скорее он становится частью организма муравья, и в неблагоприятных для себя условиях начинает выделять какие-то вещества, неприятные муравью. Вот муравей и бежит из мест грибу неблагоприятных в те, что получше.

Иначе выходит, что гриб разумен, всесилен и вездесущ почти :))

Edited at 2018-09-13 02:55 pm (UTC)
( 14 comments — Leave a comment )

Profile

О нашем центре
Сеть EPILAS – это уникальные медицинские центры, предоставляющие косметологические услуги премиального уровня по самым низким ценам в Москве.

Современная аппаратная косметология с применением лучших лазеров из Германии позволяет неинвазивно добиваться невероятных, а главное стойких результатов в борьбе с нежелательными волосами на теле, разглаживанием морщин на лице, отбеливанием кожи в любой зоне и лечения акне.

masterok
Masterok (Валерий)
Хочу все знать

Latest Month

September 2018
S M T W T F S
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30      

Tags

Powered by LiveJournal.com