Šis elgesys leidžia parazitiniam grybeliui užkrėsti daugiau potencialių šeimininkų. Prieš nugaišdamos muselės, nusigavusios kuo toliau nuo žemės, iš burnos aparato išleidžia lipnų lašelį, kuris jas „priklijuoja“ prie paviršiaus, ir kiek įmanoma aukščiau bei plačiau iškelia savo sparnus, kad grybelis galėtų lengvai pasišalinti ir toliau plisti.
Musių zombių (taip jas praminė mokslininkai) elgesys mokslininkus žavi jau kelis dešimtmečius, o mechanizmai, lemiantys tokį elgesį, iš esmės yra nežinomi. Iki šiol niekas net nebuvo stebėjęs musių zombių paskutinėmis jų gyvenimo valandomis.
„Nustatėme, kad kopimas aukštyn yra susijęs su judėjimo aktyvumo protrūkiu, kuris prasideda likus maždaug dviem su puse valandos iki muselių mirties, – sako pagrindinė tyrimo autorė, ląstelių biologė Carolyn Elya.
Siekdami stebėti grybeliu užsikrėtusias vaisines museles, tyrėjai į pagalbą pasitelkė mašininio mokymosi įrankį, kuris padėjo įvertinti muselių elgesį ir nustatyti su juo susijusius genus bei neuronus.
Eksperimentai atskleidė, kad 2,5 valandos prieš mirštant, muselės tapdavo greitesnės. Audinių tyrimas parodė, kad grybelio ląstelės daugiausia taikosi į tam tikras muselės smegenų sritis, kurios valdo cirkadinę ir neurosekrecinę sistemas, dėl to išsiskiria specifinis hormonas.
„Kai nuslopinome šiuos neuronus, muselėms išties blogai sekėsi kopti aukštyn, – pasakoja C.Elya. – Manome, kad grybelis iš tikrųjų skatina šių neuronų aktyvumą, kad išsiskirtų šis hormonas, dėl kurio muselės patiria aktyvumo protrūkį.“
Be to, jie nustatė, kad E.muscae infekcija padidina kraujo-smegenų barjero pralaidumą, todėl muselės kraujyje esančios medžiagos gali paveikti jos smegenis.
„Manome, kad tai gali būti svarbu atsižvelgiant į tai, kaip grybelis lemia elgsenos pokyčius“, – sako C.Elya.
Tyrėjai nustatė, kad tam tikrų junginių kiekis kraujyje tarp užsikrėtusių ir kontrolinių muselių skiriasi. Muselių zombių kraujo perpylimas kontrolinėms muselėms sukėlė judėjimo protrūkį – o tai rodo, kad kraujyje esančios medžiagos prisideda prie aktyvaus elgesio ir lipimo aukštyn.
„Parodėme, kad yra bent dalinė galimybė atkartoti šį musių zombių elgesį vien tik perpilant muselių kraują“, – aiškino C.Elya.
E.muscae pradeda invaziją į museles, kai užkrečiama sporų dalis patenka ant muselės būsimosios nešiotojos. Naudodamasis fermentais, kurie prasiskverbia pro vabzdžio odelę, grybelis įsiskverbia į nešiotoją ir „suėda“ jį iš vidaus.
Šis „ėdimo“ procesas prasideda nuo musės maistinių medžiagų atsargų, išsaugant nervų sistemą, raumenis, žarnyną ir lytines liaukas. Tuo metu muselė gali valgyti, daugintis ir normaliai gyventi.
Galiausiai grybelis pradeda gelbėtis maitindamasis virškinimo sistema ir gonadomis, kol muselė dar yra gyva. Tuomet prasideda aktyvumo protrūkis, dėl kurio muselė pradeda blaškytis, kol galiausiai miršta aukštai iškėlusi sparnus – o grybelis ieško kito šeimininko.
„Grybelis peršoka į naują nešiotoją suformuodamas labai specializuotas ir laikinas struktūras, kurios prasiskverbia pro muselės odą ir į aplinką išskiria sporas, veikiančias tik kelias valandas, – aiškina C.Elya. – Tai trumpalaikis procesas, todėl palanki padėtis yra labai svarbi, kad grybelis išgyventų.“
Mokslininkų teigimi, reikia atlikti daugiau tyrimų, kad būtų nustatyti tokie veiksniai, kaip tai, kokios cheminės medžiagos dalyvauja, ar grybelio ląstelės turi fiziškai pasiekti smegenis, kad sukeltų tokį musių zombių elgesį ir pan.
„Čia vis dar yra daug atvirų klausimų, – sako C.Elya, – ką grybelis daro, vis dar yra paslaptis.“
Tyrimas paskelbtas žurnale „eLife“.
Parengta pagal „Science Alert“.
