Открытия и гипотезы, 2015 №03

«Математическое моделирование «вспышки» Зомби-инфекции»», — так называется статья, опубликованная в научном журнале Infectious Disease Modelling Research Progress. Используя системы дифференциальных уравнений и набор общих представлений о зомби, почерпнутых из современной культуры (из книг, фильмов и компьютерных игр), авторы показывают, что в случае вспышки зомби-инфекции невозможно равновесие: сосуществование людей и зомби на протяжении длительного времени. Либо мы их уничтожим, либо они нас: наступит зомби-апокалипсис и конец цивилизации. Причем для выживания человечеству необходимо уничтожить всех зомби как можно быстрее. Строгий карантин, скорее всего, не поможет

Некоторые люди смогут выжить и сосуществовать с зомби только если вовремя будет найдено лекарство от зомби-инфекции. Авторы пишут, что разработанные модели могут быть применены для описания более реалистичных вспышек инфекций.

Я люблю фантастику, особенно, сюжет которой пытаются сделать максимально правдоподобным и максимально пропитанным современными научными представлениями. В этой статье я предлагаю рассмотреть вопрос о том, как выглядит правдоподобный зомби и правдоподобный зомби-апокалипсис. Но сначала нам потребуется небольшой экскурс о разнообразии биологических паразитов.

Вольбахии — группа паразитических бактерий, которые инфицируют, прежде всего, насекомых. Передаются вольбахии через женские половые клетки из поколения в поколение. Поэтому, чтобы эффективно размножаться, вольбахии используют следующие стратегии модификации своих хозяев:

— инфицированные самцы умирают на ранних этапах развития, оставляя больше ресурсов для развития инфицированных самок;

— инфицированные самцы могут развиваться по женскому типу, становясь либо настоящими самками, либо бесплодными самками;

— инфицированные самки могут вырабатывать способность к партеногенезу — размножению без помощи самцов;

— инфицированные самцы не могут оплодотворять самок, которые не были инфицированы данным штаммом вольбахии.

Вольбахии — это не просто паразиты, а паразиты, которые могут менять пол своих хозяев, влиять на их репродуктивные функции и поведение.

Вольбахии — это не просто паразиты, а паразиты, которые могут менять пол своих хозяев, влиять на их репродуктивные функции и поведение.

Другой пример паразита, способного влиять на поведение живых организмов, — ланцетовидная двуустка (Dicrocoelium dendriticum). Этот плоский червь за свой жизненный цикл сменяет трех хозяев: улитку, муравья и копытное животное, например овцу. Попав внутрь муравья, личинка ланцетовидной двуустки находит путь в его нервную систему. Инфицированный муравей днем ведет себя нормально, а ночью взбирается на высокую травинку и цепляется за нее своими челюстями. В таком положении муравья с высокой вероятностью съест овца или корова — конечный хозяин паразита.

Ланцетовидная двуустка. Инфицированный муравей ночью взбирается на высокую травинку и цепляется за нее своими челюстями.

Третий пример — токсоплазма. Это простейшее, способное паразитировать на большинстве теплокровных животных, включая человека. Но основным хозяином токсоплазмы являются кошки. Тем не менее, около трети населения Земли сегодня инфицированы токсоплазмой. Сырое мясо, несоблюдение гигиены при уходе за кошками — основные источники заражения.

Как правило, токсоплазмоз не имеет выраженных симптомов, безвреден и протекает незаметно, но у людей с сильно ослабленным иммунитетом (как при СПИДе) могут возникать тяжелые осложнения, например воспаления мозга.

Латентный токсоплазмоз связывают с возможным повышенным риском суицидального поведения у людей, хотя до конца не ясно, действительно ли существует между этими двумя явлениями причинно-следственная связь. Но на грызунах зависимость между заражением токсоплазмой и изменением поведения показана. Токсоплазма меняет инфицированных мышей таким образом, чтобы они легче становились добычей кошек и распространяли инфекцию. Обычно мыши избегают мест, которые пахнут кошкой, негативно реагируют на запах кошачьей мочи. Инфицированные же мыши частично утрачивают это отторжение, а также больше времени проводят в движении, находясь там, где их могут поймать.

Токсоплазма — простейшее, способное паразитировать на большинстве теплокровных животных, включая человека.