Осы-наездники намеренно заражают своих жертв опасными вирусами

Наука и жизньНаука

Вирусное оружие ос-наездников

Кандидат биологических наук Александр Храмов, Палеонтологический институт им. А . А . Борисяка РАН

Оса-ихневмонида Novichneumon longus из бирманского янтаря, жившая 100 млн лет назад. К этому времени ихневмониды уже почти наверняка начали использовать вирусы.

Жестокие нравы ос-наездников приводили в ужас ещё Чарльза Дарвина. «Неужели благодетельный и всемогущий Бог преднамеренно сотворил ос-ихневмонид, чтобы они питались живым телом гусениц?» — вопрошал учёный. Наверное, моральное негодование Дарвина возросло бы ещё больше, узнай он, что ихневмониды намеренно заражают своих жертв опасными вирусами, подавляющими их иммунитет...

Паразитоиды и иммунитет: кто кого?

Паразитоидов не следует путать с обычными паразитами, такими как гельминты или вши. Паразиты хотя и доставляют неприятности своим хозяевам, но стараются не убивать их (иначе погибнут сами). Напротив, паразитоиды становятся причиной медленной, но верной гибели заражённого организма. По сути, это хищники, действующие в замедленном режиме. Именно так ведут себя осы-наездники — очень разнообразная группа насекомых, представленная более чем 50 семействами, относящимися к отряду перепончатокрылых, который включает также всем известных пчёл и муравьёв. Взрослые осы-наездники в основном питаются нектаром и пыльцой, а вот их личинки — паразитоиды, мишенями которых чаще всего становятся другие насекомые, а также пауки, ложноскорпионы и клещи. Тело жертвы для паразитоидных личинок — это не дом на всю жизнь, а лишь живые консервы, за счёт которых надо закончить развитие, превратиться во взрослую особь и улететь восвояси.

По своей жизненной стратегии потомство ос-наездников делится на две группы — на эктопаразитоидов и эндопаразитоидов. Первые сидят на поверхности жертвы, высасывая её содержимое сквозь небольшие отверстия в покровах, тогда как вторые развиваются во внутренних тканях, выедая несчастного страдальца изнутри, подобно вышеупомянутым ихневмонидам. Эндопаразитоидная личинка выводится из яйца, которое взрослая оса откладывает внутрь другого насекомого с помощью длинного яйцеклада, похожего на гибкую иглу. Эндопаразитоиду не надо опасаться, что жертва сбросит его со своего тела, к тому же он всегда прикрыт живым щитом от неблагоприятных условий среды. Но такой образ жизни сопряжён с серьёзными минусами, главный из которых — противодействие со стороны иммунитета жертвы, в чём-то похожее на то, что испытывал бы на себе эмбрион в теле беременной женщины, если бы его не защищали зародышевые оболочки.

При проникновении любого чужеродного объекта гемоциты (кровеносные клетки) атакованного насекомого облепляют его со всех сторон, изолируя от внутренних органов и перекрывая доступ питательных веществ. Эта форма иммунного ответа, которую называют реакцией инкапсуляции, представляет для эндопаразитоида наибольшую опасность. Чтобы избежать её, некоторые хальцидоидные наездники предпочитают заражать яйца насекомых, в которых гемоциты, естественно, ещё не сформировались. Такое поведение характерно для мегафрагм, трихограмм и других ос-лилипутов, чья длина исчисляется первыми долями миллиметра. Действительно, не слишком-то разгуляешься, когда до взрослого возраста надо дорасти, имея в запасе содержимое одного-единственного яичка. Личинки и взрослые насекомые, которые успели нагулять жирок, — гораздо более привлекательная добыча, но подступиться к ним сложнее. Некоторым наездникам приходится с хирургической точностью откладывать яйца прямо в их нервные ганглии. Поскольку в нервную систему гемоциты не заходят, подобный приём спасает яйца от инкапсуляции. Другие эндопаразитоиды поступают не менее изощрённо — вместо того, чтобы употреблять яйцеклад для прокалывания, они используют его как анальный зонд, который загоняет яйцо в задний проход жертвы. В полости кишечника гемоцитов нет, так что яйцо, отложенное туда, также находится в безопасности.

Реакция инкапсуляции, запускаемая иммунной системой чешуекрылых насекомых при попадании яйца паразитоида внутрь тела. Плазмоциты, гранулоциты и эноцитоиды — это разновидности гематоцитов (клеток крови). Сначала с чужеродным объектом связываются гранулоциты, выделяющие цитокины — регуляторные белки, привлекающие массу плазмоцитов, которые и образуют капсулу. Затем эноцитоиды запускают реакцию, приводящую к меланизации капсулы. Рисунок из статьи: BeckageN., DrezenJ.-M. etc. London: AcademicPress/ Elsevier, 2012. P. 151.

Вирусные векторы на службе у ос и людей

Не довольствуясь пассивным избеганием иммунной системы прокормителя, многие эндопаразитоиды перешли к её активному подавлению. Например, некоторые виды вместе с яйцом впрыскивают в жертву вещества, тормозящие инкапсуляцию. Но подобные меры имеют только временный эффект, поскольку иммуноподавляющие соединения рано или поздно выводятся из организма поражённого насекомого. Хороший паразитоид должен подавлять иммунную систему хозяина системно и изнутри, а не бороться с её внешними проявлениями. Именно так поступают наиболее продвинутые паразитоидные осы, относящиеся к двум близкородственным семействам браконид (Braconidae) и ихневмонид (Ichneumonidae). Эти семейства включают около 19 000 и 24 000 описанных видов соответственно, в совокупности на них приходится треть видового разнообразия всего отряда перепончатокрылых.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Скульптор Мария Диллон Скульптор Мария Диллон

История первой русской женщины-скульптора

Наука и жизнь
Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2 Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2

Какими были отношения США и России накануне войны между Севером и Югом

Наука и техника
Клятва Гиппократа. 9 мифов об отце медицины Клятва Гиппократа. 9 мифов об отце медицины

Поджигатель, правитель, автор основополагающего труда в истории медицины…

Вокруг света
Золотые гривы Золотые гривы

Как в Ивашкове появилось ранчо с золотогривыми лошадьми

Отдых в России
Сложная судьба электрокультуры Сложная судьба электрокультуры

Тернистый и извилистый путь развития электрокультуры

Наука и жизнь
Весна в облигациях Весна в облигациях

Бизнес не намерен снижать программы по капитальным инвестициям

Ведомости
Мат: посмотрим в корень Мат: посмотрим в корень

Доктор филологических наук Максим Кронгауз рассуждает о судьбе русского мата

Наука и жизнь
Мертвые дети, неравенство и травмы Мертвые дети, неравенство и травмы

Настоящий мир вымышленного Питера Пэна

Weekend
Здоровый настрой: 7 надежных клиник Здоровый настрой: 7 надежных клиник

Есть заведения, в которых лечиться не опасно

Вокруг света
Звезды манящие Звезды манящие

Ослепительная вспышка, которой уже некого слепить, миг неуловимый

Знание – сила
Вот такой гуманизм по-большевистски Вот такой гуманизм по-большевистски

Вопросы для Василия Христофорова, одного из авторов «Высылки вместо расстрела»

Дилетант
Эрдоган зажат между интересами США и Британии Эрдоган зажат между интересами США и Британии

Политический кризис в Турции может серьезно встряхнуть государство и регион

Монокль
Почему у дятла не болит голова? Почему у дятла не болит голова?

Как дятлы долбят по дереву со скоростью 7 метров в секунду без травм

Наука и жизнь
«Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю» «Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю»

Галина Вишневская и Мстислав Ростропович. Две выдающиеся личности

OK!
Авианосцы ВМС Индии XXI века Авианосцы ВМС Индии XXI века

История постройки авианосца «Викрант»

Наука и техника
Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика? Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика?

Чем интересна перспектива использования ядерного двигателя в космосе?

Наука и техника
Липецкий Клондайк Липецкий Клондайк

В Липецкой области создают уникальный кластер для любителей экстрима

Отдых в России
Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое» Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое»

Актриса Мария Мацель — о том, как снимаются фильмы-сны

Ведомости
Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса

Почему существует Вселенная? Почему существует мир, почему в нем есть мы?

Знание – сила
Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед

Биология в 1900-х годах по темпам своего развития ничуть не отставала от физики

Знание – сила
Зарплатно-гендерный вопрос Зарплатно-гендерный вопрос

Удовлетворенность размером зарплаты среди мужчин и женщин практически сравнялась

Ведомости
Революция со счастливым концом Революция со счастливым концом

Рубеж XIX и XX веков отмечен бурными событиями в целом ряде наук

Знание – сила
Сарацинка, воительница, христианка Сарацинка, воительница, христианка

В эпоху джахилийи у разных племен бедуинов положение женщин различалось

Знание – сила
Соль земли Соль земли

Зимнее путешествие по Пермскому краю: ледяная пещера, Чердынь и виды Колвы

Отдых в России
Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели

Как выглядят авиационные электродвигатели, где установлены и как управляются?

Наука и техника
Вновь о темной материи Вновь о темной материи

Проблема темной материи всерьез привлекает ученых

Знание – сила
Возвращение гребного колеса Возвращение гребного колеса

Первые упоминания о гребном колесе относятся еще к древнейшим временам...

Наука и техника
Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики

Как перовскитные солнечные элементы сделают энергетическую систему экологичнее?

Наука и техника
Водяные козлы – аристократы саванн Водяные козлы – аристократы саванн

«Водяных козлов я часто встречал в восточноафриканской саванне»

Знание – сила
Земля ратного подвига Земля ратного подвига

Щит России: чем живёт и развивается Белгородская область сегодня

Отдых в России
Открыть в приложении