Как вирус помогает наездникам управлять божьими коровками
Личинки наездников приносят с собой в божьих коровок специальный вирус, который перепрограммирует нервную систему жука так, чтобы обеспечить личинке наездника наибольшую защиту.
Паразитические осы известны широкой публике благодаря своему жутковатому жизненному циклу: взрослая оса делает для своей личинки «живые консервы», откладывая яйца в какое-нибудь живое членистоногое. Появившись на свет, личинка питается в буквальном смысле свежим мясом. Понятно, что для жертвы тут шансов нет: даже если она останется живой к моменту созревания личинки, выход паразита наружу так или иначе причинит повреждения, несовместимые с жизнью. Самый известный пример такого рода – это дорожные осы, сражающиеся с пауками. Однако кроме них есть огромная группа наездников, которые являются родственниками настоящих ос, но отличаются от них по целому ряду признаков: например, у наездников нет жала, его заменяет яйцеклад, которым наездники протыкают покровы добычи, откладывая яйца. Паразитируют они на самых разных членистоногих, от тлей до пауков, некоторые в качестве жертв выбирают взрослых насекомых, некоторые – личинок.
Как было сказано, для «живой консервы» всё заканчивается фатально, однако не бывает правила без исключения. Так, взаимоотношения наездника Dinocampus coccinellae и божьей коровки Coleomegilla maculata иногда заканчиваются на счастливой ноте. Несколько лет назад исследователи из Монреальского университета (Канада) выяснили, что божья коровка остаётся живой ещё какое-то время после выхода из неё личинки наездника. Более того, личинка прикрепляет свой кокон между ног божьей коровки, которая, хотя и находится в полупарализованном состоянии, удерживает кокон под собой, продолжая подавать признаки жизни. Так личинка получает дополнительную защиту от потенциальных хищников, которые не будут приближаться к едкому жуку.
Но самое удивительное тут в том, что уже после того, как личинка вышла из кокона, божья коровка может прийти в себя, стряхнуть паралич, начать питаться и даже оставить потомство. Происходит так не всегда, возврат к «прежней жизни» случается в 25% случаев, однако для такого рода взаимоотношений это всё равно выдающийся результат. Паразитизм наездников часто сравнивают с известными фильмами про Чужих, живущих внутри человека, однако, если взять за основу историю D. coccinellae и C. maculata, такому фильму пришлось бы приделывать хэппи-энд.
Естественно, необычный паразитизм привлёк внимание биологов, которые захотели выяснить, как личинка общается со своим хозяином. Оказалось, что посредником тут служит пикорнавирус DcPV (D. coccinellae paralysis virus), паразитирующий на наезднике. DcPV относится к большой группе ифлавирусов, которых можно найти в тлях, муравьях, пчёлах, осах, цикадках, мухах и других насекомых. Вообще они вызывают инфекционные заболевания, но наездники D. coccinellae научились использовать вирус к своей пользе.
Как пишет портал The Scientist, Нолвенн Дайлли (Nolwenn Dheilly) из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук и её коллеги сначала нашли некую странную РНК в мозгах заражённых божьих коровок, причём самим божьим коровкам эта РНК принадлежать не могла, то есть её принесли с собой личинки наездников. Выяснилось, что она несёт в себе последовательности, очень похожие на те, которые есть в генах пикорнавирусов насекомых. Наконец, в яйцеводах самок наездников нашли большое количество самого вируса DcPV – очевидно, из эпителиальных клеток, выстилающих яйцевые пути, вирус легко может проникать в яйца. Ну а после того, как яйцо оказалось в божьей коровке, DcPV может перейти и в неё.
В жуке вирус направляется в нервную ткань, особенно много его скапливается в голове. Отсюда он влияет на всю нервную систему, так что божья коровка оказывается обездвиженной, однако не полностью – личинке нужно, чтобы её хозяин время от времени шевелился, подёргивался и вообще демонстрировал признаки жизни. (Предыдущие эксперименты с D. coccinellae и C. maculata показали, что при живой божьей коровке у паразита заметно больше шансов выжить – скорее всего, из-за того, что живой, двигающийся жук отпугивает потенциальных хищников, перед которыми личинка сама по себе беззащитна.)
При этом интересно ведёт себя иммунная система божьей коровки. Когда вирус только начинает переходить из личинки в хозяина, иммунные гены жука снижают свою активность. Но по мере накопления DcPV в божьей коровке её иммунитет просыпается, так что к тому времени, когда уже созревший наездник готов покинуть кокон, жук, благодаря активной иммунной системе, уже может уничтожить вирус и сбросить, так сказать, оковы паралича. Что же до взрослых ос, то они получают врождённый запас вируса, который активно размножается в личинке во время её развития. Результаты исследований в скором времени будут опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Получается, что один паразит контролирует свою жертву через другого паразита. В каком-то смысле здесь можно говорить об «одомашнивании» вируса наездниками: когда-то давно DcPV был обычным патогеном, причинявшим своим хозяевам много неприятностей. Однако со временем хозяева-наездники поняли, что, напустив вирус на божью коровку, можно подходящим образом отрегулировать её нервную систему. Так что теперь D. coccinellae даже специально поддерживают существование вируса внутри своей популяции, передавая его своему потомству. Ну а с практической точки зрения новый вирус, возможно, пригодится нам в создании нового эффективного оружия – разумеется, не против божьих коровок, а против каких-нибудь вредителей.
