Tag Archives: паразиты

Что делать? Совет от рыб и улиток

цихлидаУ африканских цихдид, живущих в водах озера Танганьика, – строгая социальная иерархия. Всем в стае правят альфа-самцы. Они красивые, шустрые и сексуально активные, и все самочки – их. А 86 процентов :) других самцов – невзрачные и сексуально неразвитые. Но всегда найдется птичка, которая заметит цветастого самца и скушает его. Иерархия требует определенного количества самцов в стае, и одному из невзрачных ребят выпадает шанс. В течении нескольких дней он окрашивается черными полосками и оранжевыми пятнами, увеличивается в восемь раз в размере, и отращивает пенис. Он становится полноценным альфа-самцом. Если бы он написал мемуары – он назвал бы их: «Если тебе выпал шанс – срочно отращивай пенис».

Представители одного из видов африканских пресноводных улиток Bulinus truncatus – гермафродиты. Они прекрасно существуют, не удушая себя семейными узами, и рожают здоровое потомство. Понятно, что потомство имеет такие же гены, как и у родителя. С одной стороны – если генетический расклад показывает выживаемость, зачем его менять? Но ситуация может измениться, например, возникают сказочные условия для одного из паразитов, скажем, schistosoma, которая использует улиток для одного из этапов своего развития. Когда паразитарная нагрузка возрастает угрожающе, улитки забивают на свой гермафродитизм. Часть из них отращивает пенисы и начинает трахаться налево и направо, тусуя, таким образом, колоду ДНК потомства, так, чтобы подобрать лучший генотип для противодействия паразитам. Когда появляется устойчивое потомство, улитки возвращаются к привычной жизни. Если бы улитки могли прочитать нам мораль, то она звучала бы так: «в трудной ситуации, даже если ты гермафродит – сразу же отращивай пенис».

Японские гоби, донные рыбки, известны тем, что в стае есть только один самец. Он всех и защищает и все самочки — только его. Все довольны и счастливы. Но только вот самец тоже может погибнуть – птица ли его съест, либо другая рыба, и стае сразу же грозит вымирание. Но одна из самок тут же, как вы уже догадались, отращивает пенис и становится полноценным самцом. Кстати, когда проводили эксперименты в аквариуме, то наблюдали поразительную картину. Забирают самца, и одна из самок превращается в главу семьи. Потом возвращают самца в аквариум, и временно исполняющая его роль рыбка превращается обратно в самочку. Она бы нам рассказала, что «когда мужик пропал – отращивай пенис. Ну, а если мужик вернулся, можешь вновь стань женщиной».

Если бы эти рыбки и улитки посмотрели на нашу жизнь, ее неопределенность и запутанность, я уверен, они бы воскликнули: «Черт его знает, ребята, что у вас происходит, но ясно одно — срочно отращивайте пенисы!»

Примеры из книги:
Blum, D. (1997). Sex on the brain: the biological differences between men and women. New York: Viking.

Фото: fishlover


Жизнь с паразитами

Посмотрел новый фильм BBC 4 Infersted! Living with parasites. Ссылка.

Майкл Мозли (Michael Mosley), врач и научный журналист, который в последние годы поучаствовал во множестве научно-популярных фильмов BBC, а в этот раз решил стать жертвой паразитов. Для начала он специально поехал в Кению, в Найроби, чтобы заразить себя ленточным червем: бычий цепень (солитёр), оказывается, весьма трудно подцепить сегодня в Великобритании.


Вот ему приготовили финну:


А вот он выпивает, сразу три, чтоб быть уверенным, что хоть одна сможет вырасти в полноценного червя:


Оставив червя развиваться, он отправляется назад в Англию, чтобы знакомить нас с другими паразитами. Вот, например, что обнаружили гости одного ресторана в своей рыбе:

Эта гадость присасывается к языку рыбы и сосет кровь, получая все необходимое для своего развития. По мере роста эта мокрица может съесть язык и болтаться вместе него:

Мозли отправляется попробовать на себе вшей, и это сравнительно просто – в Лондоне есть парикмахерские, где обслуживают людей с таким зверинцем на голове.
вошьприсосавшаяся к коже вошьВошь на коже чувствует себя неуютно – ей требуются волосяные заросли.
еще одна вошьМандавошку, пардон мой френч, найти сложнее. ДНК телесной вши отличается от ДНК головной вши – настолько, что позволяет утверждать об их эволюционном разделении несколько десятков тысяч лет назад. Это говорит о нашей истории: вероятно, именно тогда мы стали носить одежды, и какие-то вши, упав в головы, нашли себе приют на теле, и эволюционировали в отдельный вид.
разные виды вшейА это Мозли вместе с доктором Вал Кёртис показывает прохожим на улице разнообразных глистов и прочих паразитов:

Посмотрите, как люди выражают отвращение. Эта эмоция чрезвычайно полезна для нас. Те, кто не испытывал отвращения к паразитам и становился их жертвой, раз за разом, не смогли передать свои гены.

Далее Мозли сдает свою кровь, которую в институте тропической медицины заражают плазмодиумом – паразитом, вызывающим малярию.

Ему предлагают самый опасный вид паразита. Плазмодиум, попав в организм, развивается очень быстро. Вот начальная стадия заражения:

А вот картина через несколько часов:

Вскоре у человека развивается анемия — недостаток кислорода из-за уменьшения красных кровяных клеток, а многочисленные, поврежденные паразитом клетки в крови грозят закупоркой сосудов. Что интересно, плазмодиум, попав в комара, усиливает его чувство обоняния, увеличивая шансы учуять и укусить человека.

Пока Мозли «вошкаетсся» и заражается малярией, ленточный червь в его организме подрастает. Журналист встречается с профессором Филип Крейгом, специалистом по ленточным червям:

Тот сообщает, что еще рановато узнавать, проросло что-то внутри подопытного или нет.
Вот что надеется вырастить в себе Мозли:

В глазах улитки – паразит:

Он проводит внутри улитки первую фазу жизни, затем перемещается в глаза и делает их похожими на гусениц (!), чтобы привлечь внимание птиц — хозяев своей второй фазы. Паразит меняет поведение гусеницы: обычно она предпочитает находиться в тени, а зараженная начинает стремиться к свету, на открытые пространства.

Профессор Джоанн Уэбстер проводит классический уже эксперимент, когда мышка, зараженная токсоплазмом, начинает любить запах кошки, и делает все возможное, чтобы быть съеденной.


Я подробно писал об этом в статье Про паразитов, но уже не только них.
По оценкам, около 25% населения Великобритании инфицированы токсоплазмозом, и не подозревают об этом. Одно из предполагаемых изменений, вызываемых паразитом в человеке – склонность к рискованным действиям. Мозли подозревает, что у него может быть токсоплазмоз, судя по тому, как он ездит на велосипеде и часто попадает в аварии. Науке до сих пор неизвестно, насколько ощутимы такие изменения в поведении, и можно ли их достоверно измерять. Во всяком случае, у Майкла токсоплазмоз не обнаруживают.

А вот камера, которую Мозли проглотит, чтобы увидеть, смог ли вырасти в его теле ленточный червь:

Камера будет постепенно проходить по кишечнику, и выводить изображение на планшет:

Бинго! Червь развился!


Профессор Майк Роган указывает на головку одного червя, затем видит еще одного, и еще одного!

Все три цисты благополучно развились в теле благодарной жертвы. Вскоре эти черви смогут активно отделять и выводить из тела свои части, но Майкл не будет этого дожидаться. Он принимает таблетку, которая убьет червей, а его организм их переварит. Кстати, в начале статьи — головка этого глиста. Выглядит отвратительно красиво.


Цивилизация паразитов

цивилизация паразитовЯ уже писал про паразитов в этом блоге: К воде скакал кузнечик…, Про паразитов, но уже не только о них, Демократия и паразиты, Рыцарь на белом коне, и с немытыми руками, и вот еще одна статья, опубликованная в журнале Наша Психология.

Наш мир богат самыми разнообразными культурами – одни и те же люди, но как отличаются языки и диалекты, социально-экономическое и политическое устройство, традиции семьи и воспитания детей, одежда, религиозные убеждения, обычаи и кухня. В недавней статье, получившей широкий резонанс (Fincher & Thornhill, 2012), биологи из Университета Нью-Мексико в США выдвинули гипотезу о том, что многое из этого разнообразия определяют паразиты! А именно инфекционные заболевания, вызываемые паразитами, такими как лейшманиоз, лихорадка денге и многие другие.

Начнем знакомство с этим необычным взглядом с паразитарной гипотезы социализации. Она говорит, что паразиты, инфекционные и патогенные заболевания являлись главной причиной болезней и смертности, играя ключевую роль в селекции человека на всем протяжении эволюции. Человек адаптировался к этим источникам заболеваний, защищая себя внутренней иммунной системой.

Кроме нее, у нас есть поведенческая иммунная система – передовой рубеж, помогающий избежать заражения еще на расстоянии. Так, если мы видим неоднократно, что кто-то чихает, с большой вероятностью наша иммунная система активируется. Поведенческая иммунная система проявляется в чувствах, отношениях и поведении по отношению к другим людям, которые плохо выглядят, походят на больных или зараженных. Одним из проявлений поведенческой иммунной системы является избирательная социализация. Все мы склонны общаться с похожими на нас людьми. А проявляться избирательная социализация может по-разному (Fincher & Thornhill, 2008). Это может быть и этноцентризм – фаворитизм к членам своей же группы, и ксенофобия – нелюбовь к членам других сообществ и групп. Или столь распространенная филопатрия – стремление возвратиться в место рождения, проживать вместе с близкими людьми, не выходя за границы привычного.

Дальше интереснее. Читать в журнале Наша Психология.
Картинка в начале статьи также из журнала.


Рыцарь на белом коне, и с немытыми руками

крестоносецЛюбопытное исследование провели Эвилена Анастасиу и Пирз Митчелл из факультета антропологии и археологии Кембриджского университета. В руинах крепости Саранта Колонес (в переводе с греческого: сорок колонн) в Пафосе, на Кипре, они взяли образцы какашек из туалета.

В 1191 году корабль с Беренгарией Наварской, невестой английского короля Ричарда I Львиное Сердце, и его сестрой Джоаной, потерпели кораблекрушение у берегов Кипра, и оказались в руках короля Исаака Комненоса. Узнав об этом, в мае 1191 года, в ходе третьего Крестового похода, Ричард захватил остров, но вскоре продал его ордену Тамплиеров. Против них поднялось кровавое восстание, и они вернули остров Ричарду, который в мае 1192 года продал его королю Иерусалима Гаю де Лузиньяну, передавшему управление своего старшему брату, в последствии королю Кипра Амалрику I. Вот в эти времена кто-то из них и отдал приказ строить замок Саранта Колонес. Сколько продолжалось строительство — точно неизвестно, но в 1222 он был разрушен землетрясением и уже не восстанавливался с тех пор.

Фактически, замок использовался меньше 30 лет, и в этой связи представляет интерес как возможность изучить гигиенические условия и здоровье крестоносцев. В руинах остались несколько туалетов, и исследователи взяли образцы в одном из них. Ниже, на фото — этот туалет, построенный более чем 800 лет назад, как он выглядит сегодня.

туалет в замке Саранта КолонесПонятно, что несмотря на то, что замок был разрушен, туалетами могли воспользоваться и пастухи и прочие прохожие, но все же место осталось не загаженным. Во-первых, то что мы видим сегодня — результат раскопок археологами в 1960-80 годах, а туалеты вполне могли быть недоступными из-за завалов все прошедшие сотни лет. Во-вторых, до недавнего времени было убеждение, что это развалины храма, и только исследование 1957 года показало, что это замок: люди все же предпочитают не ходить по большому в таких местах. Там реально всё очень даже неплохо — я был на развалинах и видел состояние туалетов. Вот я там стою:

Саранта Колонес, ПафосАрхеологи очистили землю в выгребной яме туалета, и взяли образцы как с поверхности, так и с глубины 10 сантиметров. В результате анализа выяснилось следующее:

  • Паразитарный стресс в те времена был велик: были обнаружены яйца T. trichiura (круглый глист власоглав) и A. umbricoides (аскарида). Гигиена в те времена была не очень хорошая. Хотя, к слову, оба этих паразита — пожалуй, самые распространенные и в наше время.
  • Контрольный образец почвы оказался негативным — означая, что паразиты действительно той эпохи, а не привнесены в более позднее время.
  • Это оказались действительно испражнения человека: была вероятность того, что в дырку могли сливать экскременты домашних животных.
  • Расположение туалета практически в центре замка говорит, что, с большой вероятностью, им могли пользоваться только европейцы, крестоносцы, но не наемные местные жители. Крестоносцы вполне могли привезти этих глистов на Кипр с собой. С другой стороны, эти же паразиты были найдены при раскопках на Кипре в других местах, в Хирокитии и Шилурокомбосе, а это эпоха докерамического неолита A (7-8 тыс. лет до нашей эры). Только будущие исследования могут сравнить образцы и ответить на этот вопрос.
  • Паразитарная нагрузка на человека сама по себе опасна — паразиты перехватывают нужные организму человека витамины и другие вещества, снижая эффективность иммунной системы и повышая вероятность серьезными заболеваниями. Смертельно опасно это становится в периоды засухи и голода, когда паразиты вступают в яростную борьбу за выживание с хозяином за ограниченные ресурсы. Один из авторов исследования, Пирз Митчелл, является специалистом по средневековой медицине в ходе Крестовых походов, отмечает, что у крестоносцев 15-20% знати погибали от ран, полученных в сражениях, и такое же число — от инфекционных заболеваний и плохого питания. Что происходило с простыми солдатами записей не вели, но можно представить, что было всё похуже (Mitchell, 2004).

Как ни цинично это звучит, но рыцари в белых плащах погибали как в боях за Христа, так и от банальных глистов. Но всё-таки меня заинтересовало это исследование не из-за того, чтобы конце такое сказать. Что-то умилительно есть во всём этом, и жаль, что в окаменевших какашках им удалось найти только яйца аскариды, а не хотя бы какую-то монетку, для привычного романтического воображения о людях и жизни той эпохи.

Anastasiou, E., & Mitchell, P. D. Human intestinal parasites from a latrine in the 12th century Frankish castle of Saranda Kolones in Cyprus. International Journal of Paleopathology(0). doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpp.2013.04.003.

Mitchell, P.D., (2004). Medicine in the Crusades: Warfare, Wounds and the Medieval Surgeon. Cambridge University Press, Cambridge, pp. 143.


Демократия и паразиты

Giardia

Giardia

Жизнь в обществе других людей приносит человеку огромное количество преимуществ (в сравнении с жизнью в одиночку), но и определенные недостатки. Одним из них является риск заражения инфекционным заболеванием. Мы, как и любые другие животные, защищаемся от инфекций – у нас есть для этого иммунная система. Она, безусловно, мощное оружие, но физиологически весьма дорогое. Гораздо экономнее для организма использовать изменение поведения, как первую линию обороны, то, что называется  поведенческая иммунная система (Schaller & Park, 2011).

Она состоит из арсенала психологических инструментов, которые:
а) определяют признаки присутствия инфекционных патогенов в нашем непосредственном окружении;
б) запускают ответную реакцию – как эмоциональную, так и когнитивную, специфично угрозе;
с) обеспечивают поведенческий уход от патогена.

Разумеется, система работает грубовато, и реагирует на наборы очевидных стимулов, что приводит к ложноположительным реакциям на людей, предметы, и ситуации, которые на самом деле угрозы не представляют. Она работает сильнее, когда пользователь слаб, или, по тем или иным причинам, более склонен к тому инфекционному патогену, который есть в окружении.

Так, нам не нравятся люди с физическими уродствами – мы реагируем крайне отрицательно на людей с лицевыми аномалиями, мы избегаем сидеть рядом с людьми, страдающими ожирением, или старыми, или на инвалидной коляске. Нам нравятся больше свои, чем иностранцы. И это все примеры работы поведенческой иммунной системы (Schaller, 2011).

Согласитесь, есть смысл в отвращении к человеку с инфекционным заболеванием, которое явно видно на его коже, но почему такое отвращение может возникать к совершенно здоровым людям? Может быть потому, что невозможно четко определить наличие инфекционного заболевания, и мы вынуждены руководствоваться внешними, визуальными признаками и некими культурными обычаями. Отвращение – эмоция, на самом деле, отражающая потенциальную опасность заражения. Когда люди испытывают отвращение, в слюне увеличивается число маркеров иммунной системы для начала воспалительного процесса, в частности, цитокина инерлюкина-6 (cytokine interleukin-6 (IL-6). Тело начинает готовиться к борьбе с патогенами (Schaller et al., 2010).

Пара остроумных экспериментов показала (Rozin, Millman, & Nemeroff, 1986), что у нас есть устойчивые культурные представления: в одном, исследователи взяли мертвого таракана, простерилизовали его, бросили в напиток, и предлагали людям. Разумеется, никто в восторг от такого предложения не приходил, и пить отказывался. В другом случае ученые предлагали шоколадное пирожное в форме какашки, с таким же результатом. Такие объекты в природе заражены вирусами и инфекциями, и если что-то просто похоже на них, наш организм старается их избегать, автоматически и подсознательно. Рационально мы понимаем, что видим пирожное, и опасности заразиться нет, но есть мы такое все же не хотим.

И поскольку существует много видов инфекций и их последствий, наш разум ищет что-то аномальное во внешности или поведении человека, отличное от нашего субъективного представления о норме. И таким образом складываются наши предубеждения против пожилых, инвалидов, страдающих ожирением, а также людей других рас или национальностей. Так, например, исследование в США (Navarrete, Fessler, & Eng, 2007) изучало поведение беременных женщин в течение первого триместра. Это период, когда женщина наиболее чувствительна к инфекциям, ввиду того, что иммунная система, в целях беременности, подавлена. Удалось обнаружить склонность беременных к этноцентризму — провозглашение преимуществ какого-либо этноса, возвеличивание его достоинств и заслуг; формами этноцентризма являются американоцентризм, афроцентризм, востокоцентризм, европоцентризм и т. д., – или иными словами, к национализму. Во втором и третьем триместрах такая склонность пропадала.

Множество исследований показало, что люди предпочитают симметричные лица в потенциальных партнерах – так, женщины предпочтут мужественное и симметричное лицо, а мужчины – женственное и симметричное. Симметрия – биологический показатель отсутствия некоторых паразитарных заболеваний и предсказатель хорошей наследственности. Группа исследователей (Little, DeBruine, & Jones, 2010) показывала испытуемым картинки различных паразитов и признаков инфекционных заболеваний,  и выяснилось, что после такого просмотра люди еще сильнее выражают предпочтение к симметрии в лицах противоположного пола.

Участникам экспериментов показывали картинки с признаками инфекционных заболеваний, и просили оценить свой уровень экстравертности. И он уменьшался: люди не хотят общаться в среде, где опасность заражения высока. Исследователи следили за движениями рук, когда участники эксперимента рассматривали такие изображения – и фиксировали уход рук подальше от фото (Mortensen et al.,2010).

В странах, где опасность заразиться паразитами высока, люди в целом менее экстравертированы и менее открыты новому опыту, меньше проявляют сексуальное поведение в обществе, и в таких культурах гораздо больше давления конформизма друг на друга (Schaller & Murray, 2008). Специфические проявления коллективизма – этноцентризм и конформизм, по своей природе, препятствуют распространению патогенных инфекций (Fincher et al., 2008).

Страны различаются по формам правления – и считается, что причиной являются ресурсы, и их распределение. Группа исследователей (Thornhill, Fincher, & Aran, 2009) выдвинула паразитарную гипотезу демократизации (!), которая говорит, что психологическая адаптация к условиям проживания производит ценности и поведение, которые наиболее подходят к локальному уровню инфекционных заболеваний. Авторы взяли данные по уровню демократизации, половой дискриминации, отношения коллективизма-индивидуализма, права частной собственности, сексуальной свободе поведения и распространения паразитарных заболеваний.

Коллективизм, автократия, подчиненная роль женщины, ограничение сексуальной свободы женщин — это ценности, которые позитивно коррелируют с высоким уровнем инфекционных заболеваний. Такое поведение позволяет их избегать. И наоборот – сексуальная свобода женщин, феминизм, индивидуализм, демократия позитивно коррелируют с низким уровнем паразитарных инфекций. А где такое происходит? – в северных широтах, где паразитов мало. Даже сексуальная революция 60-х годов прошлого века связывается с уменьшением инфекционных заболеваний на Западе (благодаря распространению антибиотиков, вакцинации, качества питьевой воды и санитарии). Даже уровень инноваций и модернизаций в регионе позитивно коррелируют с паразитарной гипотезой.

Хотите демократических изменений, инноваций и свобод – улучшайте санитарию, гигиену и борьбу с инфекционными заболеваниями – люди станут здоровые, красивые, свободные и веселые, и все будет хорошо.

Кстати, обратите внимание на предыдущие посты по аналогичной теме: К воде скакал кузнечик… и Про паразитов, но уже не только о них.

Fincher, C. L., Thornhill, R., Murray, D. R., & Schaller, M. (2008). Pathogen prevalence predicts human cross-cultural variability in individualism/collectivism. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 275(1640), 1279-1285.

Little, A. C., DeBruine, L. M., & Jones, B. C. (2011). Exposure to visual cues of pathogen contagion changes preferences for masculinity and symmetry in opposite-sex faces. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 278(1714):2032-9.

Mortensen, C. R., Becker, D. V., Ackerman, J. M., Neuberg, S. L., & Kenrick, D. T. (2010). Infection breeds reticence. The effects of disease salience on self-perceptions of personality and behavioral avoidance tendencies. Psychological Science, 21(3), 440-447.

Navarrete, C. D., Fessler, D. M. T., & Eng, S. J. (2007). Elevated ethnocentrism in the first trimester of pregnancy. Evolution & Human Behavior, 28(1), 60-65.

Rozin, P., Millman, L., & Nemeroff, C. (1986). Operation of the laws of sympathetic magic in disgust and other domains. Journal of Personality and Social Psychology, 50(4), 703-712. Doi: 10.1037/0022-3514.50.4.703.

Schaller, M. (2011). The behavioral immune system. How unconscious fears of infection shape many aspects of our psychology. Scientific American. Published online on June 14, 2011.

Schaller, M., & Murray, D. R. (2008). Pathogens, personality, and culture: Disease prevalence predicts worldwide variability in sociosexuality, extraversion, and openness to experience. Journal of Personality and Social Psychology, 95(1), 212-221. Doi: 10.1037/0022-3514.95.1.212.

Schaller, M., & Park, J. H. (2011). The behavioral immune system (and why it matters). Current Directions in Psychological Science, 20(2), 99-103.

Schaller, M., Miller, G. E., Gervais, W. M., Yager, S., & Chen, E. (2010). Mere visual perception of other people’s disease symptoms facilitates a more aggressive immune response. Psychological Science, 21(5), 649-652.

Stevenson, R. J., Hodgson, D., Oaten, M. J., Barouei, J., & Case, T. I. (2011). The effect of disgust on oral immune function. Psychophysiology, 48(7), 900-907.

Thornhill, R., Fincher, C. L., & Aran, D. (2009). Parasites, democratization, and the liberalization of values across contemporary countries. Biological Reviews, 84(1), 113-131.


Про паразитов, но уже не только о них

Robert SapolskyНе зря говорят, что когда на биологическом факультете идет тема паразитов, многие изучают это с отвращением, а некоторые, пораженные извращенными манипуляциями этих микроскопических тварей, всерьез увлекаются и становятся паразитологами. Я не хочу стать паразитологом, и, пока не поздно, буду закругляться. Просто вчера мы говорили о кузнечиках, а сегодня я планировал поговорить о рыбах, но не буду. Там творятся не менее чудесные манипуляции.

Эта статья основана на выдержках из интервью и статьи Роберта Сапольски (2003, 2009), известного ученого, посвятившего практически всю свою жизнь изучению приматов и стресса. Он автор таких книг как Why Zebras Don’t Get Ulcers и A Primate’s Memoir: A Neuroscientist’s Unconventional Life Among the Baboons, Monkeyluv: And Other Essays on Our Lives as Animals и The Trouble With Testosterone: And Other Essays On The Biology Of The Human Predicament, и других книг, а также очень интересных лекций, которые я настоятельно рекомендую. Сапольски является профессором биологии Стэндфордского университета и профессором неврологии Стэндфордской Школы медицины.

Для начала, еще несколько поразительных примеров работы паразитов:

Морской рачок прицепляется на спину краба и вводит тому гормоны эстрогена. Эти гормоны делают поведение краба женским, краб выходит на сушу и роет ямку для того, чтобы сделать гнездо и отложить яйца. Понятно, что откладывать ему нечего, а морскому рачку есть, и краб делает титаническую для рачка работу. Это то, что происходит с мужскими особями краба. А с самками происходит то же самое, плюс паразит уничтожает ее яичники, чтобы она не отвлекалась на собственную беременность. Это что мы уже видели ранее – паразитарная кастрация (Sapolsky, 2003).

Оса Ampulicidae, или таракановая оса, жалит таракана в нервный узел в груди, парализуя его на 2-5 минут. За это время оса готовится ко второму укусу, который предназначен уже в голову тарана. Это, помимо прочих вещей, полностью уничтожает у него рефлекс опасности, и, когда он пробуждается после паралича, он уже не пытается убежать или сопротивляться. Затем оса тащит таракана в нору, где она отложит свои яйца прямо в жертву. И организм таракана не отторгнет инородное тело, потому что в укусе содержится вирус, подавляющий иммунную систему таракана.  Когда из яиц вылупятся личинки, они будут есть этого таракана, но так, чтобы он оставался как можно дольше живым.

Но это все у них. А что же у нас, у млекопитающих? Токсоплазмоз.

Испытания, выпавшие на долю Toxoplasma gondii (T. gondii), нелегки. Паразит живет в грызунах, однако половое созревание и размножение он может совершить только в желудочно-кишечном тракте кошки. Паразиту надо, чтобы грызун попал в кошку. Конечно, эту задачу можно решать множеством способов – сделать грызуна вялым или обездвижить его, но токсоплазма подходит к делу творчески.

Если взять лабораторную мышь, чьи 5000 поколений были лабораторными мышами, и познакомить ее с кошкой, просто капнув каплю кошачьей мочи в центр клетки, то мышь забьется в угол. Эта мышь никогда не видела, не слышала и не нюхала кошки, но ее вшитая программа бояться хищника просыпается в несколько миллисекунд и меняет ее поведение. Если эту же мышь заразить токсоплазмозом, она, напротив, будет тянуться и с наслаждением вдыхать запах кошачьей мочи. Этот маленький паразит знает, как сделать так, чтобы тот же самый запах мочи кошки казался мышке привлекательным. Мышь готова нюхать его снова и снова, и теперь ей уже гораздо легче оказаться в животе у кошки. Этот удивительный факт был обнаружен исследователями в Англии несколько лет назад, но с тех пор мало что стало известно о механизме такого изменения поведения, причиняемого паразитом (Sapolsky, 2009).

Лаборатория Роберта Сапольски пытается разобраться в этом механизме. Они установили что, в общем и целом, мышь не меняется – не меняется ее социальное поведение, ее обоняние, ее когнитивные функции, ничего такого, чтобы можно было сказать, что паразит свел ее с ума. Предполагалось также, что токсоплазма каким-то образом влияет на зону мозга, отвечающую за страх, и это делает мышь бесстрашной. Однако и это оказалось неверно. Мышь – ночное животное. Она боится открытых пространств, яркого света, и эта ее система работает безупречно. Каким-то образом токсоплазмоз влияет только на часть пугающих стимулов – запах хищника.

Когда мышь заражается токсоплазмозом, проходит около шести недель, когда паразит мигрирует в нервную систему. Он формирует цисты в мозге, и первоначально казалось, что делает это спорадически, где придется. Более внимательное наблюдение же показало, что цисты формируются около миндалевидного тела (amygdala) – именно того участка мозга, который отвечает за инстинкты страха. Далее эти цисты берут и уничтожают дендриты нейронов в миндалевидном теле. Но не все, а лишь некоторые, меняя схему соединений нейронных сетей. Каким–то образом только фрагмент, отвечающий за страх кошки! Но ведь не просто отсутствие страха перед кошкой, а ее привлекательность для мыши.

Исследование цепи нейронов, отвечающих за страх перед хищником, показало, что она пересекается с другой цепью, отвечающей за сексуальное возбуждение. Когда мы берем нормальную мышь и даем ей понюхать кошачью мочу, мы можем наблюдать типичную стрессовую реакцию. Уровень гормонов стресса повышаются. Зараженная токсоплазмозом мышь не проявляет такой реакции. Цепь страха не активируется, а активируется сеть сексуального влечения. Токсоплазмоз знает, где и как перехватить и изменить эту цепь. И когда самец мыши, зараженный токсоплазмозом, нюхает запах кошки, его яички становятся больше. Ну, вот казалось бы и ответ! Токсоплазмоз переписывает сексуальные влечения мыши и делает кошку привлекательной в сексуальном плане!

Лаборатория Сапольски совместно с коллегами в университете Лидс, Великобритания, стали смотреть на геном токсоплазмы. Вообще-то, люди и эти паразиты когда-то миллиарды лет назад были родственниками. Геном токсоплазмы имеет две версии гена тирозина гидроксилазы. Тирозин гироксилазы – очень важный энзим для производства допамина. Допамин, как вы знаете, это нейротрансмиттер в головном мозге, отвечающий за вознаграждение и предвосхищение наслаждения. Кокаин работает в допаминовой системе. Допамин – это наслаждение, влечение и предвосхищение такого наслаждения и удовольствия. И токсоплазма, оказывается, имеет ген, который есть только у млекопитающих. Который делает этот допамин! Поэтому когда циста токсоплазмы размещается в мозгу мышки, ей только и остается что активировать этот ген, и пустить по захваченным нейронам свежее произведенный энзим для выработки допамина!

Это очень специфично – потому что исследователи стали смотреть на паразитов, родственных токсоплазме – есть ли и у них такое? Оказалось, что нет! У нас, кроме допамина, есть еще и серотонин, ацетилхолин, норадреналин и так далее. Есть ли они у токсоплазмы? Нет. Что насчет других животных? Что делает токсоплазмоз людям? Если токсоплазмозом заражается беременная, этот паразит внедряется в нервную систему плода, и это очень и очень плохо. Это может привести к умственной недоразвитости, эпилепсии или слепоте, или еще перечню суровых заболеваний. Обычный человек, зараженный паразитом, может не ощущать ровным счетом ничего. Болезнь протекает асимптоматично. Скучно, до тех пор, пока циста не захватит нейроны в головном мозге и не включит ген, производящий тирозин гидроксилазы.

Мужчины становятся слегка более импульсивны. Две группы исследователей опубликовали недавно отчеты, что мужчины, зараженные токсоплазмозом, в 3-4 раза более склонны погибнуть в автомобильных авариях вследствие безрассудной езды и превышения скорости. Токсоплазма не имеет никаких особых заданий или целей по отношению к человеку – ей не надо, чтобы нас съели кошки. Похоже, этому паразиту ничего от нас не надо. Зараженные этим паразитом люди ведут себя так, как побочный продукт жизнедеятельности токсоплазмы. Паразита, который знает больше о механизме страха и сексуального влечения человека, чем мы все вместе взятые.

Возьмите вирус бешенства. Он знает больше об агрессии и бешенстве, чем все ученые мира. Он знает, как заставить зараженного им человека скатиться с катушек и пытаться укусить кого-то, чтобы через это укус перейти к другой жертве. И теперь подумайте о том, что это стало известно нам сравнительно недавно, и мы ровным счетом ничего не знаем ни о полном механизме, ни о других паразитах. Можете ли вы утверждать, что наше поведение зависит только от нашего сознательного контроля?

Что же касается инфекции токсоплазмоза у людей, то существует довольно четкая картина его распределения по миру. В тропиках порядка половины населения инфицировано. В более холодных регионах частота заражения ниже. Франция, однако, почему-то имеет высокий процент заболеваний. В развивающихся странах, инфицированность высока, в основном, за счет низких стандартов гигиены.

Однажды, рассказывает Роберт Сапольски (2009), он сидел и изучал документы по токсоплазмозу в госпитале, в котором он работает. Коллеги не слышали о феномене изменения поведения под влиянием этого паразита, и он стал им рассказывать. Вдруг один пожилой врач подскочил и говорит, «Я помню, что когда я был резидентом, и был на практике по трансплантации, опытный старый хирург сказал, что когда забираете органы у погибшего мотоциклиста, обязательно проверяйте органы на токсоплазмоз. Я не знаю почему, но обычно вы найдете там полно этого паразита». Представляете себе такой факт?  И я когда рассказываю эти вещи про токсоплазмоз, зачастую слышу в ответ такие же «Ах! Вот оно как!». Например, девушка знакомится молодым человеком и замечает, что с ним невозможно ездить на машине: он гоняет как полный придурок, и совершает безрассудные маневры. А его мать всю жизнь помешана на кошках и превратила свою квартиру, подъезд и все к нему прилегающее в царство кошек. Я уверен, что и вы теперь сможете либо замечать, либо вспомнить что-то подобное.

Вы можете себе представить позитивную сторону такого изменения поведения? Потому что американские военные, безусловно, увидели. Они официально исследуют токсоплазмоз. И вы теперь понимаете, зачем.

Существует большая литература, показывающая статистическую связь между токсоплазмозом и шизофренией. Не очень большая связь, но есть. Шизофреники имеют более высокий процент инфицирования токсоплазмозом. Предполагается связь между шизофренией у человека и его матерью, которая во время беременности имела кошку.

Уровень допамина очень высок у шизофреников. У грызунов, зараженных токсоплазмозом, также уровень допамина высок. И вот берете вы мышь, которая заражена этим паразитом, и которая сходит с ума от любви к запахам кошки, и даете ей лекарство, блокирующее допаминовые рецепторы – то самое лекарство, которое дают шизофреникам, и мышь становится сама собой.

И каждый раз, когда о токсоплазмозе говорится в прессе, встает образ безумной тетушки, живущей в квартире с 40 кошками.

Sapolsly, R. (2003). Bugs in the Brain. Scientific American, 288(3), 94.

Sapolski, R. (2009). Toxo, Edge, 4 декабря 2009. Retrieved from:  http://edge.org/3rd_culture/sapolsky09/sapolsky09_index.html#video.


К воде скакал кузнечик…

Знаете, есть такой известный факт, опубликованный в свое время во многих журналах (Bhattacharya, 2005): паразит, находящийся в теле кузнечика, заставляет его прыгать в поисках воды, и, в конце концов, принуждает его покончить жизнь самоубийством, бросившись в водоем. Паразит покидает тело тонущего насекомого, отправляясь по свои делам. Заинтересовавшись этим, я провел небольшой поиск по этому паразиту и его манипуляции поведением кузнечика. Многое непонятно и неизвестно, но картина складывается куда круче, чем в фильме “Чужой” Ридли Скотта.

Паразитический червь волосатик Nematomorph (Spinochordodes tellinii, и близкий ему Paragordius tricuspidatus) живет большую часть своей жизни размером с тонкую резинку 30 сантиметров длиной, в реках и водоемах, где он совокупляется с партнерами и откладывает яйца, максимально близко к суше. Когда из яйца выходит личинка, микроскопического размера, ей необходимо выбраться на сушу. Она проникает в личинку очень мелкого насекомого, и когда та превращается в насекомое, перемещается вместе с ней на сушу. Это маленькое насекомое с паразитом должно быть съедено кузнечиком или сверчком, где личинка паразита начинает кормиться и расти. Живот кузнечика — единственное место, где паразит ест и растет. Как только червяк вырастает до размеров взрослой особи, ему необходимо оказаться в воде, для последующего размножения. Паразит манипулирует поведением кузнечика так, что заставляет того в конце концов прыгнуть в воду. Там червь, который к этому времени достигает в длину 3-4 размера кузнечика,  очень быстро покидает тело носителя и начинает искать партнера для размножения. Кузнечик, естественно, остается умирать.

Быстрота покидания тела кузнечика, вероятно, связана с опасностью оказаться в желудке у рыбы. Как раз недавно вышла статья японского исследователя (Sato, 2010), где автор показывает, что у паразитов есть набор инстинктивного поведения: отчаянно вырываться и пытаться выскользнуть из желудка рыбы, однако это тем не менее, опасная неприятность для червяков. Интересно, что по  наблюдениям, семга и форель самого червяка, как правило, не ест, а тушку кузнечика, конечно, пропустить не может. Поэтому паразиту надо отчаянно быстро убираться подальше от барахтающегося в агонии кузнечика.

Самоубийственное поведение кузнечиков – история интересная, и одна группа ученых, например, два года за ними наблюдала (Thomas et al., 2002). Было замечено, что аберрантное поведение кузнечиков (спорадические ненормальные прыжки) наблюдалось как раз перед выходом паразита из тела носителя. Была предложена гипотеза, что каким-то образом паразит способен определить, где вода. Однако все что удалось установить точно, так это то, что такие аберрантные движения с большей вероятностью приводят кузнечика к воде. А рядом с водой его поведение уже целенаправленно меняется – он стремится, идет или прыгает только в воду.

Через несколько лет французские исследователи (Biron et al., 2005a) попытались понять процесс, стоящий за этим поведением и выяснили, что паразит вмешивается в центральную нервную систему, выделяя определенные молекулы, схожие с молекулами, производимыми самим кузнечиком. Такая химическая манипуляция приводит к изменению в активности нейротрансмиттеров ЦНС кузнечика, и, в частности, меняет его геотактическое поведение – движения организма в отношении сил гравитации. Можно предположить безумную гипотезу, что модификация геотактического поведения, приводящая к аберрантным прыжкам кузнечика – это своего рода замеры и вычисления геомагнитного поля земли в поисках отклонений в гравитации, то есть в поисках воды?

В тот же год та же команда (Biron et al., 2005b) решили рассмотреть такую идею: что если хозяин паразита будет сотрудничать с ним, нежели сопротивляться. Они создавали различные условия для кузнечиков, как свободных, так и зараженных паразитом. И вот что удалось выяснить: длительность жизни зараженных кузнечиков становится короче, сотрудничают они с паразитом или сопротивляются, по сравнению с незараженными. Сотрудничающим самкам кузнечиков отчасти позволено сексуально развиваться, а сопротивляющимся – полностью в этом отказано. Вероятно, это в интересах паразита – ведь самка, таким образом, будет стремиться к выживанию, давая время паразиту развиться. У самцов все хуже – сопротивляются они или нет, они все кастрируются паразитом. А это, возможно, объясняется тем, что паразиту выгодно, чтобы кузнечики не метались в поисках секса, а только кушали, ведь большая часть еды достается ему. И самого полового акта у зараженных кузнечиков происходить практически не может. Таким образом, снизить ущерб, наносимый паразитом, кузнечики, покорно следуя его манипуляциям или сопротивляясь, не могут. Ну, следует заметить, что сопротивляться они могли только в условиях, созданных для них учеными. Едва ли кузнечики могут сознательно сопротивляться в обычных условиях.

Бедные кузнечики и манипулятивный паразит нужны нам для выстраивания темы, к которой мы плавно перейдем завтра.

Видео вверху — взято из статьи Biron et al., 2005а.

Bhattacharya, S. (2005). Parasites brainwash grasshoppers into death dive. New Scientists, 25 August 2005. Retrieved from http://www.newscientist.com/article/dn7927.

Biron, D. G., Marché, L., Ponton, F., Loxdale, H. D., Galéotti, N., Renault, L., Joly, C., & Thomas, F. (2005a). Behavioural manipulation in a grasshopper harbouring hairworm: a proteomics approach. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 272(1577), 2117-2126.

Biron, D. G., Ponton, F., Joly, C., Menigoz, A., Hanelt, B., & Thomas, F. (2005b). Water-seeking behavior in insects harboring hairworms: should the host collaborate? Behavioral Ecology, 16(3), 656-660.

Sato, T. (2010). Adult hairworms face the risk of ingestion by stream salmonids via predation on their cricket hosts. Limnology, 1-6.

Thomas, F., Schmidt-Rhaesa, A., Martin, G., Manu, C., Durand, P., & Renaud, F.  (2002). Do hairworms (Nematomorpha) manipulate the water seeking behaviour of their terrestrial hosts? Journal of Evolutionary Biology, 16(3): 356–361.