Глисты-манипуляторы велят жабам испражняться обильно и влажно

Природный мир кишит манипуляторами. Волосатик принуждает сверчка совершать суицидальный прыжок в воду, где проходит следующая стадия жизненного цикла червяка. Токсоплазма меняет поведение мышей так, что они перестают бояться кошачьих запахов и покорно идут к кискам на съедение. Грибочек заставляет самцов цикад щелкать крыльями по-женски, чтобы привлечь других самцов и заразить их спорами. Водоросль вынуждает людей подкинуть деньжат на поддержание работы хорошего журнальчика.

В одних случаях манипуляция поведением хозяина вполне очевидна, в других бывает сложно отличить истинную манипуляцию, нацеленную на определенную адаптационную выгоду, от физиологической реакции на инфекцию, которая совсем необязательно благоприятствует выживанию паразита. Один из таких непростых случаев – инфекция жабы-аги нематодой Rhabdias pseudosphaerocephala. Согласно свежей научной статье под названием «Выживание дристейших» (Survival of the feces)*, зараженная жаба-ага испражняется несколько иначе, чем здоровая. Может быть, нематоды адаптивно манипулируют поведением жаб? Ага, полагают авторы.

* Каламбур-отсылка к выражению «выживание сильнейших (наиболее приспособленных)» (survival of the fittest) из книги Чарлза Дарвина «Происхождение видов» о естественном отборе.

Жаба-ага и светящаяся фекалия. Фото: Patt Finnerty.

Американские жабы-аги (Rhinella marina) были интродуцированы в Австралию в 1935 году для борьбы с жукастыми вредителями сахарного тростника. Однако поедать их амфибии категорически отказались и попросту расплодились в миллиардных количествах, став одним из самых опасных инвазивных видов в истории континента. Вместе с жабами туда прибыли и их глисты, которые тут же принялись эволюционировать, меняясь в размерах, экспериментируя с длительностью стадий жизненного цикла и даже приноровившись заражать других лягушек.

Жизненный цикл нематод R. pseudosphaerocephala включает паразитическую и свободноживущую стадии. Паразитируют черви в жабьих легких, посасывая местную кровь (1). Там же они сносят яйца, которые жаба откашливает и глотает – так они попадают в пищеварительный тракт, где вылупляются личинки (2). Личинки гельминтов выходят на свет божий вместе с жабьими фекалиями (3), затем они линяют и становятся взрослыми свободными нематодами, желающими спариваться друг с другом в свободной любви (4). Оплодотворенные яйца остаются в теле самки, там же появляются на свет новые личинки (5), они развиваются внутри мамки, потом убивают ее и выходят наружу (6). Некоторое время они прозябают в почве (7), пока не представится возможность заселиться в ковыляющую мимо жабу (8) и начать цикл заново.

Для выживания червякам необходима определенная увлажненность, особенно когда они в почве. Специалисты из Сиднейского университета решили посмотреть, как этот фактор влияет на взаимоотношения глистов с жабами-агами. Ученые поймали полсотни диких жаб и заточили их в лаборатории. Одни жабы были с глистами, половину из них обработали глистогонным средством, другие же были изначально от них свободны и послужили для контроля. В течение четырех месяцев жаб тестировали в условиях разной температуры и увлажненности, наблюдая, как на них воздействуют нематоды. Еще одно исследование проводилось в полях: там жаб наловили и снабдили датчиками, чтобы отслеживать перемещения, некоторых избавили от глистов, затем скормили жабам разноцветные красители, флуоресцирующие в ультрафиолете, чтобы можно было определять, где они испражняются.

Выяснилось, что инфицированные лабораторные жабы предпочитали сидеть на теплых участках, что, судя по всему, было на руку паразитам – у согретых жаб (+31 °С) в фекалиях было на 27% больше личинок нематод, чем у тех, кого содержали в прохладце (+16 °С). Жабы с глистами также проводили больше времени в воде по сравнению со здоровыми, независимо от температуры содержания. Они чаще испражнялись и стремились это делать в воду, а не в газетную бумагу, которой были устланы днища их вольеров. Сами фекалии их были на 15% влажнее, чем у здоровых жаб, при схожей сухой массе. В диких условиях результаты были похожие: зараженные жабы чаще облегчались возле водоемов и на более влажную почву, а в сухую погоду старались держаться у воды.

Вот они, малютки Rhabdias pseudosphaerocephala. У каждой жабы в легких таких может быть около трехсот! Фото: Gregory Brown.

«Мы выяснили, что жабы с гельминтами вели себя иначе по сравнению с незараженными жабами, – говорит Грегори Браун, один из авторов исследования. – Особо стоит отметить, что они предпочитали находиться ближе к воде и какать на более влажных участках. Именно в таких условиях возрастает выживаемость личинок червей в какашечках, а значит, и повышается вероятность их встречи с новым хозяином». Действительно, ученые экспериментально показали, что во влажной почве спустя трое суток остается в 15 раз больше живых личинок нематод, чем в сухой.

Можно подумать, что такие изменения в поведении есть результат агрессивной работы иммунной системы в связи с инфекцией, но авторы считают, что это маловероятно. «Сам факт того, что зараженные особи ведут себя иначе, не удивляет, – продолжает Браун. – Однако по своей природе эти отличия таковы, что способствуют приспособленности паразита. Вот почему это больше похоже на манипуляцию, нежели на обычные проявления болезни». Как осуществляется эта манипуляция, исследователи пока не знают, но предполагают, что черви вмешиваются в циркуляцию сигнальных молекул – например, выделяют какой-то свой нейромодулятор, меняющий дефекационное поведение хозяина.

Полученные результаты, по мнению авторов исследования, демонстрируют, что паразитические манипуляции могут быть весьма тонкими и неявными – и, возможно, широко распространенными в природе. «Многие личинки паразитов попадают во внешнюю среду через какашки, так что способности к манипуляции дефекацией могут оказаться не такой уж и редкостью, – не унимается Браун. – А что, это вполне в логике паразита – повышать вероятность выживания своего потомства и заражения нового хозяина».

Что ж, интересная мысль. В следующий раз, когда забурчит в животе, обратите внимание, что вас тянет не в сухую кровать и не на холодный подоконник, а туда, где тепло и журчит вода. Кто знает, быть может, именно глисты приучили людей к унитазу.


Текст: Виктор Ковылин. По материалам: Discover
Научная статья: Ecology and Evolution (Finnerty et al., 2018)

Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если вам понравилось его читать и вы хотите поделиться информацией с друзьями и подписчиками, можно использовать фрагмент и поставить активную ссылку на эту статью – мы будем рады. С уважением, Батрахоспермум.

Вас также могут заинтересовать статьи:
О животных, переживших пожирание
Зеленые черви объединяются в черводоросль и водят хороводы
О гидродинамике дефекации


Комментарии:

Высказать свое мудрое мнение