Паразиты как источник молодости: исследование показало, что инфицированные муравьи живут намного дольше
В случае муравьев наблюдается резкое различие в продолжительности жизни между кастами самок. Многие муравьиные королевы могут прожить несколько десятилетий. Почти всю жизнь они благополучно проводят в гнезде, где о них заботятся рабочие, их дочери. Напротив, рабочие-муравьи живут всего несколько недель или месяцев или, в редких случаях, несколько лет. Бесплодные рабочие выполняют все задачи в гнезде, начиная с ухода за выводком и переходя к более рискованным видам деятельности за пределами колонии по мере взросления, например, к поиску пищи для пропитания. Высокая продолжительность жизни маток обусловлена их низким уровнем смертности, что объясняется высоким уровнем социальной помощи, которую они получают, их безопасной окружающей средой и активацией физиологических механизмов восстановления.
Эти факторы также могут способствовать чрезвычайно высокой выживаемости рабочих Temnothorax-nylanderi, инфицированных ленточным червем. Этот вид муравьев распространен в Центральной Европе и образует небольшие колонии на лесной подстилке, внутри желудей или деревянных веток. Насекомые относительно небольшие, их длина составляет всего два-три миллиметра. Они служат промежуточным хозяином для ленточного червя Anomotaenia brevis, в результате чего один муравей может быть заражен до 70 паразитических личинок. Паразиты выживают в гемолимфе, жидкости организма насекомых. Их сложный жизненный цикл завершается, когда их проглатывает дятел, питающийся муравьями.
Исследовательская группа под руководством профессора Сюзанны Фойцик изучила долгосрочные последствия паразитарной инфекции, собирая колонии муравьев в лесах вокруг Майнца и наблюдая за ними в лаборатории. «Мы отслеживали выживаемость рабочих и маток как в инфицированных, так и в незараженных колониях муравьев в течение трех лет, пока не умерло более 95 процентов неинфицированных рабочих», - пояснил Фойцик. На тот момент более половины зараженных рабочих были еще живы, и их выживаемость практически не отличалась от выживаемости маток-долгожителей. «Совершенно необычно, что паразит может вызвать такие положительные изменения в своем хозяине. Такое увеличение продолжительности жизни очень необычно», - подчеркнул биолог-эволюционист из JGU.
Зараженных муравьев легко отличить от своих коричневых товарищей по гнезду из-за их более светлого желтого цвета, что является следствием того, что их кутикулы менее пигментированы. Они также менее активны и получают повышенный уход от других рабочих в гнезде. «Зараженные насекомые получают больше внимания, их лучше кормят, чистят и ухаживают. О них даже лучше заботятся, чем о королеве гнезда», - поясняет профессор Сюзанна Фойцик. Тесты также показали, что у инфицированных муравьев скорость обмена веществ и уровень липидов аналогичны таковым у молодых муравьев. Казалось бы, в результате заражения эти муравьи остаются в перманентной ювенильной стадии. Вероятно, это связано как с личинками ленточных червей, изменяющими экспрессию генов муравьев, влияющих на старение, так и с паразитами.
Хотя загадка их долгой жизни еще не решена полностью, поведение самих зараженных муравьев не кажется решающим фактором. Исследовательская группа, в которую вошли ученые из Института биологии старения Макса Планка и Тель-Авивского университета, не нашла доказательств того, что насекомые активно просят лучшего ухода. Однако было обнаружено, что химические сигналы на кутикуле инфицированных муравьев привлекают больше внимания их товарищей по гнезду. «Зараженные насекомые живут роскошной жизнью, но тот факт, что они получают больше социальной помощи, не может сам по себе объяснять их повышенную продолжительность жизни», - заключил Фойцик. Ученые проведут дальнейшие исследования, чтобы определить факторы, особенно на молекулярном и эпигенетическом уровне, стоящие за смертоносными атрибутами инфицированных рабочих.