Муравьи-зомби не стали держаться за облетающие листья

Инфицированный муравей-древоточец в тропиках
David Hughes, Penn State
Паразитические грибы офиокордицепсы сумели приспособиться к умеренному климату, поменяв стратегию управления хозяйскими организмами — муравьями-древоточцами. Американские энтомологи показали, что грибы научились действовать по-разному в разном климате. Если они обитают в тропическом лесу, они заставляют муравья прикрепиться к листу. Если же место действия — умеренные широты, то муравей вцепляется в веточку, а не в лист, который осенью упадет.
Патогенные грибы Ophiocordyceps unilateralis (название объединяет несколько видов) паразитируют на муравьях-древоточцах (триба Camponotini). Споры гриба заражают муравья, проникая сквозь его экзоскелет. По-видимому, на ранних стадиях развития офиокордицепсы выделяют химические вещества, позволяющие зомбировать насекомое и менять его поведение. Инфицированные муравьи забираются на невысокое растение, вцепляются в крупный сосуд листа (по которому движется вода и питательные вещества) и погибают. Гриб прорастает сквозь тело насекомого, используя его не только как источник питательных веществ, но и как опору, выращивает и рассеивает споры.
Офиокордицепсы обитают как в вечнозеленых тропических лесах, так и в лиственных лесах, растущих в умеренном климате. Ранее исследователи заметили, что в тропиках зараженные грибами муравьи, в основном, прикрепляются к сосудам листьев, а в умеренных широтах они вцеплялись в побеги или небольшие ветки.
Чтобы
доказать свою гипотезу, ученые проверили сначала на образцах грибка, собранного с муравьев, как меняются субстраты при смене
тропических лесов на лиственные леса
в умеренном климате. Они изучили образцы из собственной лабораторной
коллекции, а также из коллекций музеев
и гербариев из стран Северной и Южной
Америки, Африки, Азии и Океании. Оказалось, что субстраты действительно меняются
со сменой климата — в тропиках муравьи цеплялись только к листьям, а в лесах в умеренном климате — к веткам.
В следующей серии экспериментов исследователи в течение 20 месяцев следили за циклом
развития O.unilateralis после того,
как они заражали муравьев. Наблюдения
проводились в Южной Каролине. Выяснилось,
что паразитические грибы в умеренном
климате развивались гораздо медленнее
своих собратьев из тропиков. Они зимовали
на теле мертвого муравья и прорастали
только в следующем году. В то же время, известно, что в тропиках офиокордицепсы развиваются
в течение нескольких недель после гибели
насекомого.
И, наконец,
исследователи провели филогенетический
анализ офиокордицепсов, обитающих в
разных частях планеты с умеренным
климатом. Так они смогли выяснить, был
ли у одинаково себя ведущих паразитов
общий предок или они адаптировались к
изменению климата независимо друг от
друга. Результаты
филогенетического анализа показали,
что общий предок офиокордицепсов,
вероятнее всего, в качестве субстрата
использовал листья. Но потом, в ходе
эволюции паразиты четырежды меняли
листья на побеги и ветки. Исследователи
предполагают, что грибы появились в
тропических лесах Азии примерно 47-56
миллионов лет назад. Они распространились
по другим континентам: окаменелости
возрастом 47 миллионов лет находили в
Германии. Позднее, в периоды изменения
климата паразитам приходилось
приспосабливаться и менять как свое,
так и хозяйское поведение.
Авторы пришли к выводу, что их гипотеза подтвердилась, и что офиокордицепсы действительно приспособились к изменению климата, заставляя муравьев менять листья на ветки.
Ранее ученые обнаружили вид жуков-карапузиков, которые мимикрировали под муравьиное брюшко. Они хватаются за муравья, втягивают ноги и усики и в таком виде путешествуют на кочевых муравьях.
Екатерина Русакова