Разбрахме как паразитните червеи карат богомолките да се хвърлят във вода

 

В природата има много странни примери за паразити, които манипулират своите гостоприемници, за да променят поведението им в своя полза. Има няколко вида гъби, които карат мравките да се катерят по дърветата, за да са на високо, когато се взривят от главите им, за да разпръснат порите си; има и едноклетъчни паразити, които карат гризачите да изпитват сексуално влечение към котешка урина.

Сега изследователите разкриха и как паразити, наречени живи влакна, манипулират своите гостоприемници богомолки да скачат в реки и въобще водни басейни.

„По принцип съм еколог и бях установил, че заразените гостоприемници, които скачат във водата, стават много важен сезонен източник на енергия за водните хищници (сьомгови риби) в японските гористи потоци“, казва авторът на изследването Такуя Сато, доцент в университета в Кобе, Япония, пред IFLScience. „Това е един от добрите примери, които показват как паразитите (които лесно се пренебрегват в екологичните изследвания) са важни за опосредстването на процесите в екосистемите.“

Живите влакна (род Chordodes) започват живота си в реки и езера, където ларвите им попадат в телата на водни насекоми. След това на тези насекоми-гостоприемници израстват крила и те излизат от водата, където ги хващат хищници като богомолката. Ако заразено насекомо бъде изядено от богомолка, червеят продължава да расте и да съзрява в тялото ѝ. За да се върне обратно във водата и да се размножи, той след това проявява изобретателност и манипулират своята гостоприемница сама да го занесе до там.

Как паразитът прави това, учените не могат да открият повече от век – но сега едно ново изследване, публикувано в Current Biology, твърди, че го е разгадало.

Досега се смяташе, че яркостта на светлината, която се отразява от водата, е това, което примамва богомолките и другите гостоприемници на червея – но, разбира се, това не обяснява как те избират водата пред други ярки места в плезрението им. „Предишни изследвания предполагаха, че положителният фототаксис (придвижването на насекомите към източник на светлина), открит при щурците, заразени с червея, е ключовият фактор, който предизвиква влизането във водата. Като полеви биолог обаче не мога да разбера защо почти никога не сме намирали такива червеи в плитки, светли водни площи, като например локви“, казва Сато пред IFLScience.

Вместо това изследователите изказват хипотезата, че привличането се дължи на поляризацията на отразената светлина.

Светлината е електромагнитна вълна, която се колебае нагоре-надолу перпендикулярно на посоката на движението си. Обикновено вълната може да се колебае във всякаква ориентация, но поляризираната светлина се колебае само в една равнина. Светлината, отразена от водата, е предимно хоризонтално поляризирана и предишни изследвания показват, че насекомите могат да използват това ѝ свойство, за да я открият, за да я избягват или да я търсят.

Изследователите провеждат два различни експеримента с богомолки от вида Hierodula patellifera. Първо, насекомите са поставени в средата на цилиндър, който произвежда поляризирана светлина в единия си край и неполяризирана в другия. Забелязва се, че след 10 минути богомолките, заразени с живи нишки, са по-склонни да гравитират към поляризираната светлина, отколкото незаразените им събратя. Интересно е, че това не се наблюдава, когато светлината е вертикално поляризирана, а не хоризонтално.

След това изследването се премества на открито в мрежесто заграждение с два басейна: единият е дълбок и слабо отразява хоризонтално поляризираната светлина, а другият е плитък и по-силно отразява светлина, която е само слабо поляризирана. След това те пускат 31 заразени богомолки и 19 незаразени на дърво между двата басейна и наблюдават последствията чрез видео. От 16-те заразени, които скачат във водата, 14 избират да влязат в басейна, който отразява хоризонтално поляризирана светлина. Само една незаразена богомолка решава да влезе във водата.

Някои от резултатите от изследването предполагат също, че циркадният цикъл има роля в тази паразитна промяна на поведението. В лабораторията се наблюдава, че насекомите се разхождат повече по обяд, а много от тези, които по-късно влизат във водата, го правят също около обяд. Това показва, че влакната не само подтикват своите гостоприемници да се гмуркат, но и че може да ги накарат да го направят в определено време на деня.

Сега, след като изследователите знаят какво кара заразените богомолки влизат във водата, следващата стъпка е да се разбере невронният механизъм, който стои зад това поведение. „Неврологичните пътища, по които животните възприемат поляризираната светлина в зоната на вентралния ръб (а не в зоната на дорзалния ръб, за която е добре известно, че възприема небесната светлина), в момента са гореща тема в неврологията на зрението на животните“, казва Сато. „Надяваме се, че разбирането на механизмите им ще помогне за постигането на интересен напредък в неврологията като цяло.“