09.09.2011

Вирус непарного шелкопряда запрещает его гусеницам линять

Гусеницы непарного шелкопряда, поражённые бакуловирусом, перестают линять и спускаться для этого на землю, умирая высоко на деревьях. Такое поведение выгодно вирусу, поскольку позволяет заразить бoльшую площадь, чем если бы его хозяин погиб внизу, у земли, пишет Nature News.

Некоторые виды паразитов обладают зомбирующими способностями: они модифицируют поведение хозяина так, чтобы это было удобно самому паразиту. Из самых известных сразу вспоминается зомбирующий гриб, который поселяется в муравьях и заставляет их умирать там, где грибу удобно закончить своё развитие и разбросать споры. Или токсоплазма, принуждающая грызунов идти на запах кошачьей мочи, поскольку основным хозяином для этого простейшего является кошка.

Ещё один известный «зомбификатор» — бакуловирус, поражающий гусениц непарного шелкопряда (Lymantria dispar). Бакуловирусы вообще специализируются на членистоногих, но этот проявил особую изощрённость. Гусеницы непарного шелкопряда проводят ночи, усиленно питаясь листвой деревьев, а с наступлением дня спускаются на землю. Если гусеница заражена вирусом, её поведение меняется: на последних стадиях развития вируса она не спускается на землю, продолжая питаться в кроне дерева. Когда вирусу приходит пора выходить наружу, он стимулирует синтез ферментов, переваривающих гусеницу изнутри. Гусеница превращается в бульон, лопается, и вирусные частицы рассыпаются дождём вокруг. Чем выше гусеница залезла перед смертью на дерево, тем больше площадь поражения вирусом.

О том, что бакуловирус делает с непарным шелкопрядом, известно более ста лет, но никто не знал, как именно простой вирус вмешивается в поведение гусеницы. Наконец, энтомологам из Университета Пенсильвании (США) пришло в голову, что дело тут в циклах линьки. Гусеница непарного шелкопряда перед превращением в бабочку линяет 5–6 раз. При каждой линьке гусеница спускается на землю или прячется в расщелинах ствола, чтобы её никто не беспокоил. Исследователи обратили внимание, что гусеница с вирусом под конец не линяет вообще, и это связано с активностью вирусного гена egt.

Оказалось, что ген egt кодирует особый фермент, модифицирующий гормон 20-гидроксиэкдизон, который управляет линькой и метаморфозом гусеницы. В эксперименте учёные заражали гусениц как нормальным бакуловирусом, так и тем, у которого ген egt был удалён. Во втором случае гусеницы умирали, предварительно спустившись «с небес на землю». Те, в которых жил немодифицированный вирус, старались забраться повыше. Вероятно, отсутствие гормона побуждает гусениц продолжить питание. А это, в свою очередь, играет на руку вирусу, поскольку гусеница таким образом наращивает биомассу и тем самым способствует размножению вируса внутри себя.

Результаты исследований опубликованы в журнале Science.

Исследователи отмечают, что их работа — одна из первых, посвящённых механизмам контроля паразита над поведением хозяина. Возможно, таких паразитов гораздо больше, просто нам известны самые яркие случаи, вроде того же «муравьиного» гриба. Не исключено, что и давно всем знакомые желудочно-кишечные паразитические черви как-то диктуют хозяевам свои «правила игры». Действовать через гормональную систему в этом случае проще и эффективнее, чем и воспользовался вирус непарного шелкопряда.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА