Výskumníci zistili, že parazitické červy „ovládajúce myseľ“ obsahujú chýbajúce gény, ktoré sa nachádzajú v každom druhom zvierati

Vo svete plnom bizarných zvierat patria vlasovce k tým najzvláštnejším. Vlasové červy sú parazitické červy, ktoré manipulujú so správaním svojich hostiteľov v procese, ktorý sa niekedy nazýva „kontrola mysle“.

Nová štúdia v časopise súčasná biológia Ukazuje sa ďalšia zvláštna vlastnosť, ktorú zdieľajú rôzne druhy vlasovcov – chýba im asi 30 % génov, ktoré výskumníci očakávali. Okrem toho chýbajúce gény sú zodpovedné za vývoj riasiniek, vlasových štruktúr prítomných aspoň v niektorých bunkách každého iného známeho zvieraťa.

Vlasové červy sa vyskytujú po celom svete a vyzerajú ako tenké vlákna špagiet s dĺžkou niekoľkých centimetrov. Ich jednoduché telá naznačujú ich parazitický životný štýl – nemajú vylučovací, dýchací ani obehový systém a takmer celý život trávia v telách iných zvierat.

„Jedna z najlepších vecí, pravdepodobne vec, pre ktorú sú najznámejší, je to, že dokážu ovplyvniť správanie svojich hostiteľov a prinútiť ich, aby robili takéto veci,“ hovorí postdoktorandka Tauna Cunha z Chicagskej univerzity. inak nerob.“ Vedúci autor štúdie vykonanej v spolupráci s Field Museum a Harvard University a University of Copenhagen.

Existuje niekoľko stoviek druhov sladkovodných vlasovcov. Ich vajíčka sa liahnu vo vode a larvy vlasovcov požierajú menší predátori žijúci vo vode, ako sú larvy podeniek, ktoré zase požierajú väčšie dravce žijúce na súši, ako sú cvrčky.

Po vyrastení do dospelosti v telách svojich nových hostiteľov vlasové červy manipulujú so správaním hostiteľov a spôsobujú, že skočia do vody. Tam sa červy plazia zo zadku svojich hostiteľov a hľadajú si partnerov, spájajú sa, aby začali cyklus odznova.

Existuje aj päť druhov vlasovcov, ktorí žijú v morskom prostredí a parazitujú na organizmoch žijúcich vo vode, ako sú homáre, ale nie je jasné, či majú aj schopnosti manipulovať s hostiteľom – keďže hostiteľ sa vracia do vody pre hmyz. Neexistuje žiadny tlak zúčastniť sa. už tam býva.

Akokoľvek zvláštne je správanie vlasovca, Cunhov výskumný záujem o zvieratá sa týka oveľa viac než len ich DNA. „Začali sme sekvenovať ich genóm, pretože nič podobné ešte nebolo sekvenované na takejto úrovni,“ hovorí o štúdii, ktorú uskutočnila so svojimi spoluautormi Brunom de Medeiros, Ariana Lord, Martin Sorensen a Gonzalo Giribet. Neindexovaná. “ „Cieľom bolo vytvoriť tieto genómy a nakoniec ich použiť na pochopenie evolučných vzťahov medzi vlasovými červami a inými druhmi zvierat.“

On a jeho kolegovia odobrali vzorky DNA z dvoch druhov vlasovcov – jedného sladkovodného a jedného slaného – a sekvenovali ich. Keď však porovnali genetický kód vlasovca s genetickým kódom iných zvierat, zistili niečo zarážajúce.

„To, čo sme zistili, čo bolo veľmi prekvapujúce, bolo, že obom genómom vlasových červov chýbalo asi 30% súboru génov, o ktorých sa pôvodne očakávalo, že budú prítomné vo všetkých skupinách zvierat,“ hovorí Cunha.

Takéto výsledky často vedcov nútia rozmýšľať, či neurobili chybu. Medzi chýbajúcimi génmi u týchto dvoch druhov červov však existovala súvislosť. „Väčšina chýbajúcich génov bola medzi týmito dvoma druhmi úplne rovnaká. Náhodou to nebolo možné,“ hovorí Cunha.

Pri pohľade na to, za aké funkcie sú tieto chýbajúce gény zodpovedné v iných skupinách zvierat, Cunha a kolegovia ukázali, že nesú pokyny na výrobu riasiniek. Cunha hovorí: „Cilia sú organely, drobné štruktúry na bunkovej úrovni, ktoré sú v podstate prítomné u všetkých živočíchov a ešte širšie u protistov a niektorých rastlín a húb. Sú preto životne dôležité pre život na Zemi.“ Rôzne.“ Sú prítomné v mnohých bunkách ľudského tela: napríklad chvosty spermií majú riasinky a bunky sietnice našich očí majú tiež riasinky.

Predtým vedci zistili, že vlasovým červom chýbali riasinky tam, kde sa bežne vyskytujú. Napríklad spermie vlasovca nemajú chvost. Ale zatiaľ čo nikto nikdy nevidel riasnaté bunky vlasových červov, nebolo to brané ako definitívny dôkaz, že tieto bunky nemajú. Je ťažké dokázať niečo negatívnymi dôkazmi. „Bez genómu by sme sa museli pozrieť na všetky bunky vo všetkých štádiách života u všetkých druhov,“ hovorí Bruno de Medeiros, kurátor opeľujúceho hmyzu v Field Museum a spoluautor článku.

„Na základe predchádzajúcich pozorovaní sa nezdalo, že by vlasovci mali nejaké riasinky, ale naozaj sme to nevedeli s istotou,“ hovorí Cunha. „Teraz s genómom sme videli, že im v skutočnosti chýbajú gény, ktoré produkujú riasinky u iných zvierat – v prvom rade nemajú strojové zariadenie na tvorbu riasiniek.“

Okrem toho skutočnosť, že sladkovodné aj morské druhy vlasovcov stratili gény pre riasinky, naznačuje, že k tejto evolučnej zmene došlo v hlbokej minulosti spoločného predka týchto dvoch druhov. Cunha hovorí: „Je pravdepodobné, že škoda bola spôsobená na začiatku vývoja skupiny a oni takto pokračujú.“

Tento objav otvára dvere mnohým novým otázkam. Nie je jasné, ako nedostatok riasiniek ovplyvnil vlasového červa alebo či parazitické správanie vlasovca môže súvisieť s chýbajúcimi riasami. „Existuje mnoho ďalších parazitických organizmov, ktorým tieto špecifické gény nechýbajú, takže nemôžeme povedať, že chýbajúce gény sú spôsobené ich parazitickým životným štýlom,“ hovorí Cunha. „Ale parazitickým organizmom vo všeobecnosti často chýba veľa génov. Predpokladalo sa, že pretože parazity nepoužívajú určité štruktúry a namiesto toho sa spoliehajú na svojich hostiteľov, tieto štruktúry strácajú.“

Vlasové červy nie sú jediným parazitom schopným „ovládať myseľ“ – je to správanie, ktoré sa vyskytuje u prvokov, ako je napríklad organizmus zodpovedný za toxoplazmózu, ktorý znižuje strach mačiek z hlodavcov, a u huby Ophiocordyceps, ktorá je zodpovedná Preslávila ju hra a televízna relácia „The Last of Us“, ktorá manipuluje mravce do šírenia spór huby.

Zatiaľ čo tieto stvorenia sú len vzdialene príbuzné vlasovým červom, Cunha hovorí, že nová štúdia môže vedcom pomôcť nájsť spoločné témy, ako toto správanie funguje. „V budúcnosti pomocou tejto porovnávacej analýzy medzi organizmami môžeme nájsť podobnosti. Alebo sa môže stať, že tieto organizmy vyvinuli podobné správanie úplne odlišným spôsobom,“ hovorí Cunha.