Пьер Кернер - Я, паразит

Как видите, врагов у ос-паразитоидов множество, будь то другие осы-паразиты или иммунная система наших хозяев, берущая в союзники вирусы и бактерии. Да только посеешь ветер, пожнешь бурю. Паразитоидные осы тоже не лыком шиты и запаслись самыми необыкновенными союзниками. Возьмем замечательных ос рода Cotesia из семейства Braconidae. Личинки этих ос предпочитают в качестве хозяев крупных гусениц, а потому мамаша Cotesia заботится о том, чтобы отложить побольше яиц в молодых особей этих гусениц. Пожираемые ими растения превращаются в пищу для паразитирующих личинок, и гусеницы становятся их передвижным продовольственным складом. До вылупления личинок могут пройти дни или даже недели, и это особенно опасный период для беспомощных малюток, непосредственно контактирующих с иммунной системой гусеницы. Эта ее иммунная система, состоящая из защитных молекул и клеток-полицейских, выискивающих злоумышленников, должна была бы обречь ос на немыслимые муки, перфорирование и беспрестанные атаки фагоцитов. Но, как вы вскоре поймете, мои сестры-бракониды не так просты. Чтобы личинки не стали мишенью для оборонительной системы гусеницы, мамаша-браконида покрывает яйца специальными микроскопическими частицами, способными нарушить и даже подавить иммунитет гусеницы. Дальше — больше: эти частицы могут по-разному воздействовать на поведение хозяина, например вызывая у него булимию, предотвращая метаморфозу или, того хуже, принуждая защищать своих мучителей. Когда личинки Cotesia достигают зрелости, они выбираются на свет, бесцеремонно раздирая кожу гусеницы изнутри. Беспомощная гусеница довольно часто выживает после таких травмирующих «родов». Оказавшись на открытом воздухе, личинки ос начинают метаморфозу и спешно ткут себе шелковые коконы. Это не бог весть какая защита от возможных хищников или сверхпаразитов, но личинки вдобавок рассчитывают на помощь своей жертвы. Изуродованная гусеница поневоле покрывает кокон дополнительным слоем защитного шелка и обеспечивает наружную охрану. Ученые догадались, что между частицами, впрыскиваемыми осами при откладывании яиц, и этим ненормальным поведением гусеницы, которая в любом случае в конце концов умирает от голода, существует связь.

Внимательно изучив природу впрыскиваемых частиц, они обнаружили… что это вирусные частицы! Точно так же, как тли посредством бактерий объединились с вирусами, чтобы защитить себя от атак паразитоидных ос, мои кузины-бракониды скооперировались с вирусами, чтобы удобнее паразитировать на гусеницах. Эта схема просуществовала миллионы лет и служит десяткам тысяч видов паразитоидных ос. Вот такие удивительные взаимовыгодные отношения сложились между браконидными осами и вирусами, которые, ясное дело, так и называются — браковирусы. Получается, что для распространения вируса и его передачи осам следующего поколения личинкам необходимо выжить, а для этого браковирусам нужно побороть иммунную систему гусеницы и воздействовать на ее поведение. Но я не зря ранее советовала вам с осторожностью относиться к подобным взаимовыгодным отношениям. На первый взгляд, каждый партнер, и вирус, и оса, в равной степени извлекают выгоду из своего сотрудничества, но в реальности осы-бракониды фактически одомашнили, можно даже сказать, поработили браковирус. Они сделали его неспособным размножаться вне своих яйцеклеток и вдобавок наложили руку на нужную для размножения вируса генетическую информацию, которую хранят в собственном геноме. Короче, мои двоюродные сестры впрыскивают в гусеницу щедрую порцию незрелых вирусов, секретирующих токсины только лишь для изменения клеток гусеницы, хуже того, для транспортировки токсинов самой осы! Как видите, задолго до человека мы, паразитоидные осы, уже вступили в эру биологического оружия и начали использовать вирусы как средство массового поражения иммунной системы и управления поведением.

Этот последний пример — еще одно свидетельство нашего невероятного паразитического дара, но я отдаю должное и чужому таланту, если он того стоит. Например, некоторые черви-нематоды заслужили мое уважение, одомашнивая бактерии для победы над хозяином. Несмотря на свою незначительную длину в полмиллиметра, черви нематод Steinernema и Heterorhabditis всегда готовы к войне, потому что в кармане их пищеварительной системы есть боевой бактериальный резерв, готовый к использованию в борьбе с непокорной жертвой. Эти нематоды либо ползают в поисках подходящей для сквотирования личинки или насекомого, либо устраивают для своей жертвы засаду — и тогда, чтобы достичь цели, они способны подпрыгивать на необычную высоту (5 миллиметров… что, как ни крути, соответствует их десятикратному размеру). Затем начинается атака по тщательно продуманному плану.

Сначала нематода сверлит кутикулу хозяина, чтобы проникнуть внутрь. В ответ на такое вторжение хозяин немедленно прибегает к помощи своей иммунной системы, призванной уничтожать всех врагов. Но нематоде это нипочем — благодаря своей бактериальной флоре она способна легко противостоять атакам иммунной системы хозяина. Иммунитет хозяина не очень разборчив и, заслышав сигнал тревоги, без колебаний сметает все на своем пути. И, едва он уничтожает значительную часть безвредных бактерий хозяина, нематода срыгивает собственные бактерии. Эти бактерии типа Xenorhabdus или Photorhabdus плохо переносят конкуренцию и не выжили бы в среде, густонаселенной другими бактериями. Нематода и ее бактерии работают сообща, чтобы ослабить иммунную систему хозяина, а также соорудить антибактериальный коктейль для уничтожения остатков его бактерий.

По окончании зачистки начинается праздник размножения: через десять дней полость насекомого заполняется под завязку несколькими сотнями тысяч червей и еще бо́льшим числом бактерий. Удивительно, но эти бактерии приобретают свечение, отчего хозяин делается частично люминесцентным. Красиво, но пока непонятно, зачем понадобилось это свечение. Здесь опять можно было бы говорить о примере прекрасного и успешного сотрудничества между нематодами и бактериями, но на поверку союз оказывается неравным: черви используют чрезмерное размножение микрофлоры, чтобы восстановить силы, подкрепившись своими же бактериями. Они предусмотрительно поедают не весь «домашний скот», а оставляют немного на развод, чтобы пополнить свой кишечный бактериальный запас, предназначенный для поимки следующей жертвы.

Только и слыша об осах, гусеницах, нематодах, бактериях и вирусах, вы, вероятно, подумали, что все эти истории не имеют к вам отношения. А вот и нет! Очень возможно, что именно этот союз люминесцентных бактерий и паразитоидных нематод объясняет многочисленные случаи чудесного выживания во время Гражданской войны в США. В 1862 году в одной из самых кровопролитных битв, сражении при Шайло в штате Теннесси, многих раненых сочли убитыми и оставили на поле боя. Некоторых обнаружили и спасли лишь через несколько дней. По возвращении немало выживших рассказывали одну и ту же любопытную историю: пока они в отчаянии ждали смерти, их раны засветились в темноте. Не понимая природы этого свечения, солдаты и врачи уверовали в божественное вмешательство и назвали непонятное явление «ангельским сиянием». Если хотите знать мое осиное мнение, настоящая причина не столь сверхъестественна, хоть и не менее впечатляюща: открытые раны, вероятно, привлекли множество мух, которые отложили в них яйца. Личинки, окопавшиеся в беспомощных солдатах, в свою очередь привлекли внимание наших знаменитых нематод, прогуливавшихся где-то неподалеку. И в ранах наших вояк была проведена своего рода военная операция в уменьшенном масштабе. В данном случае вышеописанная стратегия паразитарной атаки и защиты сослужила людям добрую службу. Нематоды в связке с бактериями убивали насекомых, оккупировавших раны, и способствовали их частичной кастрации. Эти чудом спасенные люди прошли курс лечения антибиотиками задолго до того, как ваши ученые их открыли, и все благодаря нам, паразитам.