Волшебная эволюция

Жизненный цикл кордицепса однобокого начинается с контакта муравья со спорами гриба-паразита в лесу. Споры закрепляются на теле муравья и прорастают внутрь его организма, пробивая панцирь специальными ферментами и крошечным заостренным гифом под названием аппрессорий. Затем клетки гриба начинают активно размножаться и вскоре образуют внутри тела муравья обширную клеточную сеть. Тысячи грибных клеток оплетают ноги и челюсти, а также мозг, что приводит к атрофии, то есть усыханию мышечных тканей. Спустя какое-то время грибная сеть подчиняет себе части тела муравья. На курсе биологии в университете нас учили, что гриб-паразит поражает в том числе мозг муравья, за счет чего контролирует его поведение, однако последние исследования доказывают, что грибные клетки не попадают внутрь мозга. Выделяемые грибом химические вещества оказывают косвенное влияние на мозг, однако создается впечатление, что грибные клетки образуют своего рода суперорганизм, способный управлять движениями мышц муравья. Муравьи превращаются скорее в марионеток, а не в зомби.

Когда «у руля» встает кордицепс, муравей оказывается беспомощным. По «приказу» паразита он покидает свою колонию и отправляется на поиски листа, температура и влажность которого оптимальны для размножения гриба. Такие листья обычно находятся на небольшом расстоянии от земли. Муравей впивается мертвой хваткой в жилку листа, и его челюстям уже не суждено разжаться. Муравей погибает, а паразит получает то, к чему стремился, — идеальное место для распространения спор.

Примерно спустя две недели гриб прорастает сквозь тело муравья, из головы которого вырастает плодовое тело в виде длинной палочки (как раз плодовым телом является та часть съедобных грибов, которую мы употребляем в пищу). Когда гриб полностью созревает, образовавшаяся коробочка лопается и выпускает наружу тысячи новых спор. Осыпаясь, споры имеют все шансы войти в контакт с новыми муравьями, и тогда жизненный цикл запускается заново.

Муравьи-древоточцы и кордицепсы однобокие сосуществуют во многих районах планеты уже миллионы лет. Этот род муравьев — настоящие домоседы: они живут внутри своих муравейников, за исключением небольшой группы рабочих, которые выходят за пределы дома, чтобы добыть пропитание для колонии. Получается, потенциальному инфицированию подвержена лишь небольшая доля населения муравейника, следовательно, процент заражения сохраняется на низком уровне. К тому же пораженный муравей покидает колонию, это тоже снижает вероятность заражения сородичей. В одном из выпусков программы «Планета Земля»^[14] телекомпании ВВС сэр Дэвид Аттенборо показывает, как группа рабочих муравьев выносит из муравейника своего собрата, инфицированного кордицепсом, чтобы избежать распространения заразы. Если бы все муравьи погибли по вине гриба, случилась бы настоящая катастрофа для их рода, однако и паразит остался бы ни с чем, ведь для него бы не нашлось новых хозяев. Совершенно ясно, что кордицепс не заинтересован в том, чтобы инфицировать всех муравьев одновременно. Таким образом, муравьи-древоточцы продолжают жить бок о бок с грибами-паразитами, не расходуя энергию на развитие «дорогостоящих» оборонительных механизмов.

Каждый вид рода Ophiocordyceps специализируется на определенном виде хозяев. Чем лучше кордицепсам удается манипулировать муравьем, тем с большей вероятностью они найдут подходящее место для размножения. Поскольку для этого требуется сложное взаимодействие грибных клеток, нет смысла «распыляться» на разные виды муравьев, потому что в этом случае муравьи бы с легкостью обзавелись механизмами противодействия инфекции. По этой причине большинство паразитов «специализируются» на конкретном виде хозяев и существуют в тесном симбиозе с ним.

Среди «специалистов» выделяется также простейшее Toxoplasma gondii, которое вызывает заболевание под названием токсоплазмоз. В отличие от кордицепсов, токсоплазм стоит опасаться не только животным, но и людям, в том числе в таких высокоразвитых странах, как Норвегия. Основные хозяева токсоплазм — кошки, и в принципе весь жизненный цикл этих паразитов может проистекать в теле кошек, однако зачастую в качестве промежуточных хозяев выступают мыши, овцы и даже люди. В таком случае токсоплазме необходимо вернуться к кошке, чтобы развиться дальше, чего она добивается весьма подлым способом. Если мышь проглотит токсоплазму, под действием паразита у мыши изменится механизм выработки гормона дофамина, который лежит в основе системы вознаграждения мозга. Мозг зараженной токсоплазмой мыши вырабатывает дофамин, когда мышь чует кошку, — ее словно опьяняет радость. Вместо того, чтобы бояться кошек, зараженные мыши намеренно их выискивают и, как следствие, оказываются съеденными. А это, в свою очередь, позволяет токсоплазме вернуться к своему основному хозяину.