Премия Рунета-2020
Россия
Москва
+9°
Boom metrics
Наука13 декабря 2017 6:30

Ученые раскрыли секрет превращения мух в зомби

Грибы-паразиты дрозофил первым делом проникают в нервную систему этих мух, заставляя их максимально эффективно распространять споры своих убийц
Мухи, погибшие от воздействия грибка-паразита мушиной энтомофторы. Можно наблдать характерно поднятые крылья, чтобы споры гриба могли эффективно распространяться дальше.

Мухи, погибшие от воздействия грибка-паразита мушиной энтомофторы. Можно наблдать характерно поднятые крылья, чтобы споры гриба могли эффективно распространяться дальше.

Сотрудники Калифорнийского университета в Беркли детально изучили процесс развития грибковой инфекции у дрозофил в лаборатории. Выяснилось, что паразит вида Entomophthora muscae (мушиная энтомофтора) практически сразу же пускает отростки в нервные клетки насекомого. Знания о механизмах развития этой инфекции помогут предотвратить распространение грибка среди ценных видов мух и справиться с вредными насекомыми. Препринт научной статьи доступен для чтения на сайте bioRxiv.

Энтомофтора поражает многие виды мух. Это “дикий” гриб, и в лабораториях он не встречается. Поэтому чтобы инфицировать им “ручных” дрозофил, исследователям пришлось собрать на улице несколько трупов “диких” мух того же вида, погибших от энтомофторы. Эти трупы имели характерную позу: их хоботки были развернуты, а крылья подняты так, чтобы обеспечить наилучшие возможности для разброса грибных спор из тельца. После ночи, проведенной рядом с убитыми грибами дрозофилами, многие лабораторные особи тоже заболели.

Биологи следили за тем, как меняется поведение инфицированных мух. После гибели дрозофил ученые измерили плодовые тела энтомофторы, выросшие на спинах трупов. Некоторых насекомых убивали до их гибели от воздействия паразита, чтобы посмотреть, что изменилось в строении клеток и биохимии мух.

Выяснилось, что гифы (нити, из которых состоят тела грибов) энтомофтор обнаруживаются в нервной системе мух уже через двое суток после заражения. Притом белки, вырабатываемые паразитами, находят там гораздо раньше. С каждым часом после момента инфицирования клетки дрозофил вырабатывают все меньше собственных белков и все больше грибных.

Как правило, к концу четвертых суток мухи ничего не могут делать, кроме как забраться повыше (для этого исследователи предоставили им специальную палочку), замереть там, распустить хобот и поднять крылья. В этот момент все клетки тела насекомого подчинены “воле” энтомофторы. К этому времени гриб уже образовал плодовые тела и готов выпустить из них споры, а дрозофила находится при смерти. Еще некоторое время после гибели в мухе образуются “грибные” белки.

Что конкретно меняет энтомофтора в нервной системе дрозофил, пока не удалось понять. Вероятно, она “целится” в определенную группу нейронов, управляющих передвижениями мухи или ее реакцией на высоту. Дело в том, что активность генов в головах зараженных и здоровых дрозофил долгое время практически не отличается. Авторы предполагают, что в данном случае поведение не связано напрямую с выработкой мушиных или “грибных” белков.

Практическая ценность исследования заключается в том, что становится понятнее, как бороться с энтомофторной инфекцией и использовать ее для уничтожения вредных насекомых.