В этот самый момент в углу вашего заднего двора десятки личинок ос, возможно, прогрызают ходы внутри гусеницы. Прогрызая отверстия в её экзоскелете, эти личинки строят коконы на спине гусеницы, чтобы превратиться во взрослых особей, продолжая питаться своим хозяином. Такой паразитизм встречается чаще, чем люди обычно думают. Некоторые из самых отвратительных форм паразитизма могут превратить своего хозяина — будь то муравей, жук или гусеница — в подобие зомби, которое действует по воле паразита.

В своей книге "Восстание жуков-зомби" (издательство Johns Hopkins University Press, 2025) научный журналист, медиапродюсер и бывший старший автор Live Science Минди Вайсбергер проливает свет на зловещую тактику, которую используют паразиты, чтобы манипулировать другими существами. В захватывающих описаниях форм, которые может принимать этот контроль над разумом, Вайсбергер показывает, что зомби окружают нас повсюду — это насекомые-зомби. Live Science побеседовала с Вайсбергером для того, чтобы понять, какой вред могут нанести паразиты-зомби, как они эволюционировали и почему они напоминают зомби из поп-культуры.

Кажется, сама мысль о том, что кто-то внешне выглядит знакомым, но управляется какой-то внешней силой, так что его поведение не находится под его контролем, — это что-то невероятно пугающее.

Минди Вайсбергер, научный журналист

В мире природы существует множество примеров такого типа манипулирования поведением, когда паразиты не только заражают и убивают своих хозяев, но и активно меняют их поведение таким образом, что это не приносит никакой пользы хозяину. Эта книга стала прекрасной возможностью не только собрать множество действительно интересных примеров манипулирования поведением, но и взглянуть на глубокую историю этих отношений и на некоторые сходства между разными группами организмов, которые этим занимаются, а также увидеть, как учёные собирают эти истории воедино и в каком направлении развивается наука.

Самый пугающий пример манипулирования поведением

Вайсбергер: Самая ужасная из них, а также та, которую, я думаю, люди чаще всего видят сами, потому что она часто встречается на задних дворах в умеренном климате по всему миру, — это гусеницы, заражённые осами-наездниками и браконидами. Эти осы откладывают яйца внутрь гусениц, и на одну гусеницу может напасть несколько ос, так что внутри гусениц могут быть десятки и десятки личинок ос. Личинки растут, и когда они готовы окуклиться, они прогрызают себе путь сквозь кожу гусеницы и плетут коконы на спине гусеницы.

Чарльз Дарвин был настолько потрясён этим, что написал в письме своему другу-биологу, что это заставило его усомниться в существовании благодетельного Бога. Если это настолько шокировало Дарвина, то это определённо заслуживает внимания. Такое случается с гусеницами, которые очень часто встречаются в садах, так что я думаю, что это доказательство того, что вы, вероятно, гораздо ближе к зомби, чем думаете.

Существует ещё один вид ос, ювелирная оса (Ampulex compressa), которая заражает тараканов и управляет ими. У неё гораздо более прямой подход: она жалит тараканов прямо в мозг и воздействует на определённую область мозга, связанную с передвижением. Таким образом она вводит яд, который делает таракана очень послушным, и он будет идти, когда его ведут, но не будет идти сам. После того как оса ужалит таракана, она приведёт его обратно в свою нору и скормит живым осиным личинкам.

Но на самом деле тараканы могут отражать эти атаки ударами лап. Лаборатория Катании в Университете Вандербильта засняла взаимодействие этих ос и тараканов, и учёные обнаружили, что тараканы очень эффективно отражают атаки ос. Оса должна находиться в очень специфическом положении, потому что она нацеливается на очень специфическую область мозга, но тараканы способны защитить себя.

В некоторых случаях эти отношения возникли миллионы лет назад. В случае с грибом-муравьиным зомби (Ophiocordyceps unilateralis) в Мессельской шахте в Германии была найдена окаменелость возрастом 48 миллионов лет. Гриб-муравьиный зомби изменяет поведение муравья, заставляя его покинуть колонию, взобраться на растение и укусить жилку на нижней стороне листа. Муравей умирает с сомкнутыми челюстями, а затем из-под головы муравья вырастает стебель, на котором образуется масса, выпускающая споры.

Окаменелость представляет собой лист, и на нём есть следы вдоль прожилок, которые очень похожи на следы, оставляемые на листьях современными муравьями-зомби. Ученые, которые нашли эту окаменелость и изучают поведение современных муравьев, зомбированных Ophiocordyceps, говорят, что эта окаменелость является косвенным доказательством того, что зомбирующие отношения между Ophiocordyceps и муравьями существуют по меньшей мере 40 миллионов лет.

Вопрос: Как могли развиваться подобные отношения — есть ли у учёных какие-либо предположения?

В 2019 году была опубликована статья, в которой рассматривались потенциальные причины манипулирования поведением с помощью Ophiocordyceps. Учёные смогли проследить все виды Ophiocordyceps, манипулирующие поведением, до их предка, который заражал жуков, но не манипулировал ими. Они предположили, что в экосистеме, где жили эти жуки, вероятно, были муравьи, поэтому Ophiocordyceps перешёл от жуков к муравьям.

Разница между муравьями и жуками заключается в том, что муравьи — общественные насекомые. У них есть набор поведенческих реакций, которые развились для сохранения здоровья колонии, а это значит, что муравьёв, заражённых паразитами, уничтожают их сородичи. Это не очень хорошо, если вы паразит, которому нужно развиваться внутри своего хозяина, поэтому с переходом на муравьёв у грибка появилось селективное давление, вынуждающее его активно менять поведение своего хозяина, чтобы тот в нужный момент изолировался от своих сородичей поднимаясь на растения и цепляясь за листья].

Поведение — это то, что контролируется множеством сложных взаимодействий, и очень сложно определить, что именно кардинально меняет поведение. В некоторых случаях это особенно трудно изучать из-за особенностей организма. Например, в Северной Америке в течение месяца можно увидеть появление периодических цикад в выводке XIV, что является абсолютно впечатляющим зрелищем. Периодические цикады появляются циклами каждые 13–17 лет. Существует гриб, который паразитирует и управляет поведением только периодических цикад, и он называется Massospora cicadina. Если вы исследователь, который пытается понять, как устроены отношения между паразитом и его хозяином, в идеале вы хотите культивировать их в лаборатории. Это практически невозможно, если жизненный цикл организма, который вы хотите изучить, длится от 13 до 17 лет.

Единственное, что учёные знают о том, как M. cicadina манипулирует цикадами, — это то, что она вырабатывает разновидность амфетамина. Это вызывает у цикад гиперсексуальное поведение. Как только грибок заражает цикад, он растёт внутри их тел и образует массу грибковых спор в задней части брюшка. Он также ослабляет экзоскелет цикад, так что задняя треть их панциря отпадает, обнажая массу спор. А затем этот амфетамин проникает в маленькие мозги цикад, и вы получаете заражённых цикад, которые пытаются спариваться с как можно большим количеством цикад и тем самым распространяют инфекцию.

В книге автор уделила внимание паразитам, которые заражают беспозвоночных и управляют ими. Она пояснила, что существует несколько известных патогенов, поражающих млекопитающих и людей. Бешенство — самый распространённый из них. В последнее время много внимания уделяется одноклеточному паразиту Toxoplasma gondii. T. gondii должен находиться в организме кошек, чтобы размножаться. У грызунов, которые являются носителями этого паразита, исследования показывают, что он снижает их естественное отвращение к кошачьей моче и привлекает их. Таким образом, он меняет их поведение таким образом, что они становятся более рискованными в отношении хищников, которых обычно избегают, что повышает вероятность того, что их съедят, а значит, повышается вероятность того, что паразит окажется в организме своего окончательного хозяина.

Были проведены некоторые исследования, которые показали, что шимпанзе и гиены, заражённые T. gondii, также ведут себя более смело в присутствии кошачьих, которых обычно избегают. Что касается людей, то мы редко оказываемся в ситуации, когда любой паразит, которого мы носим в себе, может быть съеден кошкой. Тем не менее, некоторые исследования показывают, что люди, переносящие T. gondii, могут вести себя более агрессивно, более рискованно, а в некоторых случаях более заботливо. Но поскольку человеческое поведение очень сложно и существует множество факторов, влияющих на него, трудно с уверенностью сказать, что именно T. gondii является причиной этих изменений в поведении.

Эти отношения развиваются не в вакууме, они являются частью более крупных экосистем. Ни одна стратегия паразита не будет успешной в долгосрочной перспективе, если она успешна в 100% случаев, потому что тогда у вас закончатся хозяева. Поэтому, несмотря на то, что я рассказываю обо всех историях успеха, очевидно, что у каждого из этих паразитов было много неудачных попыток. И тот факт, что насекомых довольно много, особенно муравьёв, также помогает сбалансировать распределение заражённых и незаражённых особей. Поскольку то, что мы здесь наблюдаем, является результатом миллионов и миллионов лет эволюции, в какой-то момент был достигнут своего рода баланс — но это не значит, что он не может измениться.

Создан человекоподобный робот с бионическими мышцами, который пожимает плечами и сжимает кулаки.

Фото и видео: YouTube / Caters Clips