Щоб перетворити мураха на слухняного зомбі, паразитичний гриб кордіцепс порушує його циркадні ритми, систему сприйняття запахів і передачу нейромедіаторів. У результаті комаха залишає мурашник, піднімається на відповідну рослину і висить на ній до самої смерті. Це дозволяє грибу потрапити в оптимальне місце для поширення суперечок. Описати маніпуляції кордіцепсу на молекулярно-генетичному рівні вдалося авторам статті, опублікованої в журналі.
Багато паразитів майстерно маніпулюють поведінкою господаря, щоб підвищити свої шанси на виживання і продовження роду. Наприклад, деякі види грибів кордицепсів з роду змушують заражених мурашок залишати колонію, підійматися на рослину і повисати на ній, утримуючись щелепами. Після смерті комахи з неї проростає плодове тіло гриба. По суті, кордіцепс перетворює господаря на транспортний засіб для переміщення в місце, ідеальне з точки зору дозрівання і поширення суперечок.
Драматичні взаємини кордіцепсів і мурахів отримали широку популярність не тільки серед біологів, але і в масовій культурі. Тим не менш, у вчених все ще немає точної відповіді, як саме гриб управляє поведінкою господаря.
Дослідники на чолі з Іеном Віллом (Ian Will) з Університету Центральної Флориди вирішили розглянути це питання на молекулярно-генетичному рівні. Вони зосередили свою увагу на кордіцепсі і його специфічному господарі - мурахе-деревоточці. Комах інфікували суперечками гриба і перевіряли, як це позначиться на активності генів обох видів. Для цього вчені тричі провели секвенування РНК паразита і господаря - до зараження, після зараження і після смерті мураха.
Аналіз виділив цілий ряд генів-кандидатів, які дозволяють кордіцепсу виробляти токсини, ферменти і вторинні метаболіти для управління поведінкою господаря. Аналогічним чином у геномі мураха були виділені гени, які служать мішенями для паразита.
Дослідники продемонстрували, що гриб завдає удару відразу по декількох важливих функціях нервової системи господаря. Наприклад, він збиває мурашиний режим дня, порушуючи роботу пов'язаних з циркадними ритмами генів. Ще більш руйнівно паразит впливає на нюх жертви, основний канал її спілкування з сородичами. В результаті заражена особина втрачає зв'язок з колонією, далеко йде від неї і не повертається вчасно. Додатковий ефект надає втручання кордіцепсу в передачу нейромедіаторів.
На останньому етапі отримані дані порівняли з результатами аналогічного дослідження, яке проводилося з іншою паразит-господар - і. Виявилося, що взаємини різних видів кордіцепсів і мурахів досить схожі з молекулярно-генетичної точки зору. Можливо, паразитичні гриби набули здатності зомбувати мурашок один раз, а потім підлаштовували її під конкретні види.
Кордіцепси - далеко не єдині паразити, здатні маніпулювати поведінкою господарів. Сьогодні вченим відомо, що ця риса широко поширена в природі. Більше дізнатися про істоти, які перетворюють своїх жертв на справжніх зомбі, можна з нашого тесту «Обитель зла».