Прагнення використовувати сексуальну поведінку так поширене в природі, що це ідеальна мета для паразитів. Від рослин, які маскують свої квіти під самок комах, щоб спокусити самців виконувати за них роботу з перенесення пилку, до грибів, які обманом змушують павуків-самців спарюватися з інфікованими самками, багато організмів використовують цю силу похоті.
Зомбі-грибок E. muscae (ентомофтора мушина) піднімає використання цієї сили до разючого рівня, і дослідники з Копенгагенського університету провели серію експериментів, які переконливо продемонстрували, як він це робить. Їхня робота ще не пройшла експертну оцінку, але доступна на сервері препринтів bceRxiv.
Еколог Андреас Наундруп і його команда запропонували самцям мух вибирати між зараженими і неінфікованими мертвими самками мух на одній і тій же арені тестування. Хоча вони не виявили чіткої різниці, з якою самець вибирав пару для спарювання, було більше спроб спарювання, якщо одна з мертвих самок перебувала на пізній стадії фази вивільнення суперечок (споруляції) інфекції.
Щоб підтвердити, що це збільшення періоду сексуальної активності мух дійсно корисно для грибка, дослідники інкубували самців мух протягом 10 днів. Майже три чверті самців, які контактували з самками з пізньою стадією споруляції, були інфіковані, порівняно з 15 відсотками самців, яких залучили самки на ранній стадії споруляції.
Потім вчені виміряли реакцію антен самців домашньої мухи на летючі сполуки, що оточують живих мух, неінфікованих і спороутворюючих трупів мух. Знову ж таки, найбільш привабливими виявилися мертві спорулюючі самки.
Порівнюючи хімічні речовини з використанням газової хроматографії та мас-спектрометрії на ранніх стадіях споруляції, на пізніх стадіях споруляції і у неінфікованих мух, команда виявила виразний хімічний профіль довгозланцюгових спиртів і складних ефірів.
Після тестування цих сполук на мухах дослідники дійшли висновку, що кілька типів цих летючих хімічних речовин працюють разом, щоб залучити самців.
«E. muscae викликає зміни в хімічному складі летючих речовин, які приваблюють кімнатних мух, виробляючи кілька незвичайних летючих сполук», - пише команда вчених у своєму препринті.
Деякі з цих сполук невідомі для домашніх мух, але привабливі для інших комах, таких як джмелі. Дослідники підозрюють, що більш летючі хімічні речовини можуть бути харчовим аттрактантом, який можна приманити на відстані, а більш слабкі сигнали впливають на репродуктивні позиви мух.
Вивчаючи експресію генів, вчені також виявили, що E. muscae активно експресує ключові ферменти на пізній стадії споруляції, які, як відомо, продукують ці сполуки.
Хоча грибкове захворювання може вражати популяції домашніх мух під час епідемії тварин, воно не є специфічним для цього виду і, як відомо, заражає й інших мух.
Як тільки суперечка потрапляє на підходящого господаря, у неї утворюється система міцелію, що нагадує корінь, яка проникає в частину мозку, що контролює повзання комахи. Там він маніпулює мухою, щоб вона підповзла до висоти, що сприяє вивільненню суперечок, одночасно поїдаючи її плоть зсередини і розвиваючи власні репродуктивні органи, які виростають з мертвої мухи.
Мало того, що цей гриб має тривожну здатність зомбувати свого господаря, він також володіє неймовірною здатністю маніпулювати здоровими мухами, яких він ще навіть не торкнувся. Цей приклад хімічної мімікрії, що використовує спонукання тварин до спарювання, є одним з перших описів такої розширеної маніпуляції поведінкою з боку патогена.
«Таким чином, представлені тут результати можуть мати потенціал для відкриття нових напів-хімічних аттрактантів або феромонів, специфічних для домашніх мух, які можуть бути використані для боротьби зі шкідниками», - припускають дослідники.
Дослідження було опубліковано на сайті bceRxiv.