Эволюция вспять: Где и почему зомбирующие черви-паразиты растеряли часть генов
Волосатки, или нематоморфы — черви, похожие на тонкие нити, длиной в несколько сантиметров. Они живут внутри тел других животных и заставляют их делать то, что им не свойственно. Например, волосатки заставляют насекомых, в которых развиваются, бросаться в воду, чтобы черви могли выйти из их тел и спариться. Это явление иногда называют «контролем ума» или «зомбированием». Но это не единственная странность, которую обнаружили ученые из США и Канады в новом исследовании, опубликованном в журнале Current Biology. Оказалось, что у волосаток отсутствуют около 30% генов, которые ожидались у них найти.
Тауана Кунья, постдокторант Музея Филда в Чикаго и ее коллеги взяли образцы ДНК от двух видов волосаток — одного пресноводного и одного живущего в соленой воде — и прочитали их. Они ожидали найти около 20 тысяч генов у каждого вида, но обнаружили только около 14 тысяч.

— Тауана Кунья.
Оказалось, что это не ошибка — у волосаток действительно отсутствуют тысячи генов, которые есть у всех других животных. И эти гены неслучайны — они связаны с одной из самых фундаментальных особенностей животных: наличием ресничек. Все животные имеют реснички — микроскопические волоски, которые покрывают поверхность некоторых клеток. Они могут двигаться и выполнять разные функции: перемещать клетку или жидкость по ее поверхности, фильтровать пищу или частицы из окружающей среды, служить органами чувств для обнаружения света, звука или химических сигналов. Реснички есть у всех известных животных — от губок до человека.
Они появились очень рано в эволюции животных и считаются одним из признаков, определяющих это царство. Но зомбирующие черви-паразиты — единственная группа животных, которая не имеет ресничек. Реснички — важный элемент жизнедеятельности животных. Они помогают им перемещаться, питаться, дышать, чувствовать и общаться. Но у волосаток ресничек нет. Это означает, что они потеряли их в процессе эволюции, а также гены, которые отвечают за их образование.
Почему волосатки потеряли так много генов? Ученые предполагают, что это связано с их паразитическим образом жизни. Волосатки не нуждаются в многих функциях, которые выполняют реснички и другие гены, так как они полностью зависят от своих хозяев. Они также избегают иммунной системы хозяев, используя свои способности к контролю ума.
— Тауана Кунья.
Результаты исследования не только раскрывают тайны волосаток, но и помогают понять эволюцию животных в целом. Волосатки являются одним из самых древних видов животных, которые появились около 500 миллионов лет назад. Они могут служить моделью для изучения того, как животные становились все более сложными и разнообразными с течением времени.
— Тауана Кунья.
Волосатки не являются единственными паразитами, которые умеют контролировать разум своих хозяев. Существуют и другие примеры паразитов, которые могут изменять поведение или физиологию своих жертв, чтобы обеспечить свое выживание и размножение. Некоторые из них даже способны проникать в мозг своих хозяев и воздействовать на их нервную систему.
Например, Toxoplasma gondii — одноклеточный протозой, который может заражать почти любое теплокровное животное, но только в кошках он может размножаться половым путем. Этот паразит может вызывать токсоплазмоз — заболевание, которое может приводить к различным неврологическим и поведенческим изменениям у зараженных животных. Например, он может заставлять крыс и мышей потерять страх перед кошками, что увеличивает шансы паразита вернуться в своего конечного хозяина. У людей токсоплазмоз может быть бессимптомным или вызывать легкие гриппоподобные симптомы, но в редких случаях он может приводить к серьезным осложнениям, таким как повреждение мозга, глаз или других органов. Некоторые исследования также связывают токсоплазмоз с риском развития шизофрении, биполярного расстройства, суицида и агрессии.
Другой пример — Trypanosoma — род кинетопластидных протозойных паразитов, которые вызывают трипаносомозы — заболевания, такие как африканская сонная болезнь и чагасова болезнь. Эти паразиты передаются через укусы насекомых-переносчиков. Они могут проникать в кровь, лимфу и мозг своих хозяев и вызывать различные симптомы, включая лихорадку, анемию, отеки, увеличение печени и селезенки, сердечную недостаточность и неврологические нарушения. Trypanosoma меняют структуру и функцию клеток мозга своих хозяев (паразиты кажется имеют особое предпочтение к гипоталамусу, который регулирует наше настроение и циклы сна/бодрствования) и хозяева начинают чувствовать и вести себя странно.
Тауана Кунья, постдокторант Музея Филда в Чикаго и ее коллеги взяли образцы ДНК от двух видов волосаток — одного пресноводного и одного живущего в соленой воде — и прочитали их. Они ожидали найти около 20 тысяч генов у каждого вида, но обнаружили только около 14 тысяч.

Это самый большой пример потери генов в животном царстве. Это было очень неожиданно. Мы подумали: «Что происходит? Мы что-то пропустили? Это ошибка?»
— Тауана Кунья.
Оказалось, что это не ошибка — у волосаток действительно отсутствуют тысячи генов, которые есть у всех других животных. И эти гены неслучайны — они связаны с одной из самых фундаментальных особенностей животных: наличием ресничек. Все животные имеют реснички — микроскопические волоски, которые покрывают поверхность некоторых клеток. Они могут двигаться и выполнять разные функции: перемещать клетку или жидкость по ее поверхности, фильтровать пищу или частицы из окружающей среды, служить органами чувств для обнаружения света, звука или химических сигналов. Реснички есть у всех известных животных — от губок до человека.
Они появились очень рано в эволюции животных и считаются одним из признаков, определяющих это царство. Но зомбирующие черви-паразиты — единственная группа животных, которая не имеет ресничек. Реснички — важный элемент жизнедеятельности животных. Они помогают им перемещаться, питаться, дышать, чувствовать и общаться. Но у волосаток ресничек нет. Это означает, что они потеряли их в процессе эволюции, а также гены, которые отвечают за их образование.
Почему волосатки потеряли так много генов? Ученые предполагают, что это связано с их паразитическим образом жизни. Волосатки не нуждаются в многих функциях, которые выполняют реснички и другие гены, так как они полностью зависят от своих хозяев. Они также избегают иммунной системы хозяев, используя свои способности к контролю ума.
Они настолько хорошо адаптировались к своим хозяевам, что им не нужно быть сложными
— Тауана Кунья.
Результаты исследования не только раскрывают тайны волосаток, но и помогают понять эволюцию животных в целом. Волосатки являются одним из самых древних видов животных, которые появились около 500 миллионов лет назад. Они могут служить моделью для изучения того, как животные становились все более сложными и разнообразными с течением времени.
Волосатки показывают нам, что эволюция может идти в разных направлениях: от простого к сложному или от сложного к простому
— Тауана Кунья.
Волосатки не являются единственными паразитами, которые умеют контролировать разум своих хозяев. Существуют и другие примеры паразитов, которые могут изменять поведение или физиологию своих жертв, чтобы обеспечить свое выживание и размножение. Некоторые из них даже способны проникать в мозг своих хозяев и воздействовать на их нервную систему.
Например, Toxoplasma gondii — одноклеточный протозой, который может заражать почти любое теплокровное животное, но только в кошках он может размножаться половым путем. Этот паразит может вызывать токсоплазмоз — заболевание, которое может приводить к различным неврологическим и поведенческим изменениям у зараженных животных. Например, он может заставлять крыс и мышей потерять страх перед кошками, что увеличивает шансы паразита вернуться в своего конечного хозяина. У людей токсоплазмоз может быть бессимптомным или вызывать легкие гриппоподобные симптомы, но в редких случаях он может приводить к серьезным осложнениям, таким как повреждение мозга, глаз или других органов. Некоторые исследования также связывают токсоплазмоз с риском развития шизофрении, биполярного расстройства, суицида и агрессии.
Другой пример — Trypanosoma — род кинетопластидных протозойных паразитов, которые вызывают трипаносомозы — заболевания, такие как африканская сонная болезнь и чагасова болезнь. Эти паразиты передаются через укусы насекомых-переносчиков. Они могут проникать в кровь, лимфу и мозг своих хозяев и вызывать различные симптомы, включая лихорадку, анемию, отеки, увеличение печени и селезенки, сердечную недостаточность и неврологические нарушения. Trypanosoma меняют структуру и функцию клеток мозга своих хозяев (паразиты кажется имеют особое предпочтение к гипоталамусу, который регулирует наше настроение и циклы сна/бодрствования) и хозяева начинают чувствовать и вести себя странно.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...