Loppmammor, zombiesvampar och virusvirus - parasiter som gangsters

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Parasiten, som en smart gangster, vill inte döda någon - han behöver bara få sin del, och i gengäld är han till och med redo att tillhandahålla vissa tjänster. Han manipulerar ofta värden, men kan också skydda honom från fiender. Varför parasiter inte är ett absolut ont, utan en separat värld och en nödvändig del av naturen som bör skyddas, förklarade Maria Orlova, kandidat för biologiska vetenskaper, seniorforskare vid Tyumen State University, för oss.

– Vilka parasiter kan finnas i mig just nu och vad finns det egentligen?

- Du tillhör med största sannolikhet de 2,5 miljarder människor som inte har parasiter (i snäv mening - maskar). De har de återstående 4,5 miljarderna, som främst lever i tropiska länder.

Att många inte har parasiter blir ett problem.

Epidemiologen David Strachan var den första som lade fram denna idé. Enligt hans hygienhypotes bildas inte immunsystemet, som inte interagerar med parasiter, ordentligt. Som ett resultat ökar antalet autoimmuna patologier hos en person - sjukdomar där detta system börjar reagera på vävnaderna i sin egen kropp som på främmande föremål.

Det har noterats att de människor för vilka tarmparasiter är ett normalt fenomen praktiskt taget inte lider av Crohns sjukdom (detta är en autoimmun patologi). Orsakssambandet är ännu inte bevisat, men denna fråga studeras.

Finns det inte kvalster i min ansiktshud?

- Det finns - de så kallade akne kvalster, de är närvarande på huden på någon person. Men oftast utåt visar de sig inte på något sätt, och de gör ingen skada. Naturligtvis, om dessa fästingar misslyckas med att bygga en normal relation med immunsystemet, manifesterar de sig utåt genom akne, men detta händer ganska sällan.

Frågan är just hur man drar gränsen mellan parasitism, symbios, mutualism och andra typer av relationer. En symbiont är en rumskamrat; det vill säga att parasiten strängt taget också är en symbiont. En mutualist är en ömsesidigt fördelaktig rumskamrat. Men när sambon inte bara bor i närheten, utan också börjar skada? Tyvärr är detta fortfarande inte alltid tydligt.

Det är i allmänhet inte klart vad som anses vara skada och hur man ska bedöma det. Det som ser ut som en negativ påverkan för oss på ytan kan mycket väl plötsligt visa sig vara positivt.

Därför använder forskare, när de beskriver parasiter, särskilt på mikroorganismnivå, ofta termen "opportunistisk" - det här är organismer som kan orsaka skada, men som ännu inte har gjort det.

– Finns det parasiter som uppfattas som ren ondska?

– Utåt sett kan allt se ut exakt så här – för en specifik individ. Det finns till exempel en död hare - du vecklar ut örat, och där, som pärlor, hänger det berusade fästingar. Djuret dog av att det samtidigt attackerades av en massa parasiter. Det är läskigt att se på.

Men vi måste förstå att naturen utgår från befolkningens och artens intressen, och inte en specifik individ. Parasiten är en av faktorerna för naturligt urval.

Det betyder att avlägsnandet av en viss hare från befolkningen var nödvändigt för något.

– Men vi tar hand om svaga barn, även om vi erkänner att naturen behövde dem för att födas svaga och dö. Så varför sköter vi inte harar och dödar fästingar?

– Parasiten är inte orienterad mot värdens död. Det är inte fördelaktigt för honom. Död från parasiten inträffar i speciella fall. Visst är det synd om kaninen, men om så många fästingar attackerade honom betyder det att han hade problem med immunförsvaret och i så fall hade han dött utan fästingarna.

Parasitens uppgift är inte att döda sin värd, utan att anpassa sig till den. Detta är en av de grundläggande skillnaderna mellan en parasit och ett rovdjur. Och ett av de mest lovande sätten för parasiten är att bli en mutualist, det vill säga att gå vidare till ett ömsesidigt fördelaktigt samarbete med sin ägare. En symbiot är som sagt bara en rumskamrat. En mutualist är någon som du kan leva och leva bra med. Detta schema har framgångsrikt implementerats av vissa bakterier, till exempel tarmarna. De flesta av dem började som parasiter.

Men alla är redan vana vid bakterier. Det finns fler intressanta fall.

Väl i Sydamerika genomfördes en studie, under vilken det visade sig att kvinnor som smittats med rundmask ascaris i genomsnitt får två barn till. Varför?

Strängt taget är fostret också en parasit. Han är till hälften främmande, hälften av hans DNA är icke-infödd, och immunitet borde logiskt sett bli av med honom. Naturligtvis finns det mekanismer inuti mammans kropp som förhindrar detta. Men ibland inträffar fortfarande ett missfall.

När spolmaskar finns i mammans kropp tar immunförsvaret i första hand hand om dem och angriper inte fostret. Helmintar är också främmande. Följaktligen blir det färre missfall. Generellt sett är det fördelaktigt för parasiten för värden att fortplanta sig, eftersom den på så sätt kan infektera avkomman.

Det måste sägas att det på sistone har kommit fler och fler nyheter om framgången med helminterapi vid behandling av autoimmuna patologier. Även om denna metod är på en semi-laglig nivå, men ändå.

Även om parasitterapi har djupa rötter – började folk försöka läka sig själva genom att smitta sig själva med parasiter för länge sedan. Till exempel på 1800-talet bekämpades syfilis på liknande sätt. Orsaksmedlet för syfilis - treponemabakterien - dör vid 40 grader. Och temperaturen hoppar under fyrtio när en person är sjuk i malaria. Tack vare Columbus, som tog med sig cinchonaträdets bark från Amerika, visste de redan hur man kontrollerar malariafebern. Därför, för att befria en person från syfilis, blev han infekterad med malaria: han var tvungen att tillbringa en tid i feber för att treponema skulle dö, sedan sänktes temperaturen med kinin. Metoden är förstås barbarisk: var tredje patient dog. Men döden i syfilis var ännu värre.

– En av de populäraste parasiterna är Toxoplasma, som kan få oss att älska katter. Varför, hur fungerar det?

– Toxoplasma är generellt något fantastiskt. Den parasiterar nästan alla däggdjur, gör inget undantag för någon. Hon upptäcktes nyligen i sälar. Det är en parasit i nervsystemet som älskar att manipulera ägaren, och han har flera värdar.

För det första infekterar Toxoplasma gnagaren, och dess uppgift är att göra gnagaren tillgänglig för sin huvudvärd, kattdjuret. För detta måste katten bli attraktiv i ögonen på sitt framtida byte. Och Toxoplasma orsakar sådana förändringar i hjärnan att musen börjar gilla lukten av katturin, den strävar efter denna lukt. Som ett resultat äter katten det.

Detta gäller även primater. Men om en primat infekterad med Toxoplasma i naturen gick till leoparden, leoparden åt den och Toxoplasma gladde sig, så fungerar det inte så i den civiliserade världen. En person som har kommit i kontakt med urinen från en sjuk katt blir sjuk, men huskatten kan inte äta den.

– Kanske led Hemingway av toxoplasmos, eftersom han var sugen på att jaga lejon?

”I så fall måste han komma och låta sig ätas. Men någon form av önskan om omotiverad risk hos personer med toxoplasmos observeras.

I den gamla litteraturen kan du hitta råd från patologer, de ber eleverna att ta från dem som dog i en bilolycka, särskilt från dem som kraschade på en motorcykel, en analys för toxoplasmos - och nästan alltid finns toxoplasma i blodet. Varför så - frågan förblev öppen länge.

Idag vet man att Toxoplasma, som finns i kroppen under lång tid, framkallar sjukdomar som schizofreni och bipolär sjukdom.

Det finns också bevis för att män infekterade med toxoplasmos blir mer aggressiva och kvinnor mer fogliga och lugna.

– Och det här är en vanlig analys? Kan någon testa sig för toxoplasmos?

- Ja. Dessutom är det obligatoriskt för gravida kvinnor, eftersom parasiten, som penetrerar fostrets neuralrör, orsakar allvarliga störningar - graviditeten fryser, fostret dör. Så tvätta händerna efter rengöring av kattlådan.

Varför är Toxoplasma så bekväm hos katter?

– Det är en fråga om immuninteraktion. Så här gick pusslet ihop. Kattens immunförsvar har inte drivit ut denna parasit, men hon kan om hon vill. Som ett resultat blev de vana vid varandra. Denna process kallas samevolution. Förmodligen fortsatte denna process inte för resten av ägarna - de blev av med parasiten.

"Okej, Toxoplasma kan få en mus att bli intresserad av katturin, eller en person att köpa en cykel. Eller kanske någon parasit förberedde mig för en kärlek till arbete och pengar, så att vi lever längre och mer bekvämt med honom? Han måste ju ta hand om mig som mästare

- Titta, det här är den perfekta parasiten! Jag tror att en person med tiden kommer att ha sådana. Även om Toxoplasma redan delvis gör detta. Det har märkts att människor som är smittade är ivriga att starta eget. Kausalitet har inte bevisats, men det finns ett samband.

Men svampen cordyceps ensidiga zombies myror: de fäster på bladet och dör, själva svampen växer genom dem. Kan parasiter pumpa så mycket att vissa svampar kommer att hjärntvätta dig och mig, och sedan gro genom våra kroppar medan vi hänger på våra balkonger?

– Vi är alla redan något zombifierade till viss del. Det finns en underbar bok "Din andra hjärna - tarmen", som säger att tarmbakterier manipulerar oss oh-oh-oh hur. Det är sant att vi inte betraktar dem som parasiter, vi betraktar dem som mutualister, men ändå.

Alla våra symbionter manipulerar oss med små saker.

Strängt taget, själva begreppet "organism", föreslår forskare att anses vara föråldrat. Termen "förlängd fenotyp" är mer relevant - det är en organism med alla dess symbionter, ett visst komplex.

Naturligtvis finns det organismer utan symbionter, de odlas i laboratorier, och sådana organismer kallas gnotobionter. De är alltid rena. Men de kan bara leva i laboratoriet.

Vi kommer aldrig att bli så rena som gnotobionter, eftersom vi lever i en öppen miljö. Vi har interna symbionter och externa. Och vår uppgift är att lära oss att leva med dem.

Men parasiter kommer inte att gro genom oss, vi är olika arrangerade. Parasiten tenderar att döda mellanvärden. Det finns en trematod som får en myra att klättra på ett grässtrå, frysa och vänta på att bli uppäten av sin huvudvärd - ett växtätande däggdjur.

Och det är svårt för en person att vara en mellanägare, eftersom det inte finns så många rovdjur som jagar honom. Toxoplasma är praktiskt taget ett undantag. Så en person är inte hotad att en svamp kommer att spira genom honom. Vi kommer helt enkelt att fortsätta att bli manipulerade.

– Men hur lyckas parasiter manipulera oss? Och hur styr parasiter beteendet hos en myra så att den går ut på stigen, lägger sig där och dör?

– Det är inte så svårt. Det finns en sådan parasit - Rishta, en gång mycket utbredd i tropikerna och subtroperna. Rishta kommer in i människokroppen genom vatten, efter ett tag behöver hon gå ut och gå ner i vattnet igen. Därför orsakar Rishta en känsla av värme i extremiteterna - det verkar på receptorerna. En man springer till vattnet, sticker in fötterna där, och hon kommer ut i säkerhet.

Förmodligen, till en början kom det ut ur huden när en person bara badade. Det är tydligt att i varma klimat simmar man generellt mycket. Och individer som utsöndrar ett ämne som dessutom orsakade en känsla av värme hos en person överlevde selektivt. Konventionellt naturligt urval. Och detta har förvandlats till det faktum att nu rishta nödvändigtvis orsakar en känsla av värme i armar och ben.

Det är så de flesta parasiter utvecklar sina färdigheter. Och med svampen, trematoden och myran var det ungefär samma historia.

– När du pratade om Toxoplasma nämnde du samevolution. Så parasiter hjälper till att utvecklas?

– Naturligtvis flyttar parasitens eviga kamp med värden evolutionen avsevärt. Parasiter bidrar avsevärt till biologisk mångfald och reproduktionspotential.

Spolmaskar gör värden mer fertil, andra parasiter, tvärtom, kastrerar sin värd.

Vissa kräftdjur, till exempel sacculina, förstör värdens reproduktionssystem och ersätter det med sitt eget, och värden tar hand om parasitens avkomma och tror att detta är hans avkomma.

Detta arrangemang hindrar värdbefolkningen från att växa.

Och vissa parasiter vaktar sin värd. De gör detta på grund av deras kapacitet: de förstör en ny art med liknande ekologiska krav, som dök upp i det givna territoriet och började konkurrera. Konventionellt lever vissa rådjur i skogen, de har sina egna parasiter, när folk väl tar in andra rådjur i denna skog för att öka den biologiska mångfalden, och då börjar striden om parasiter.

En parasit är alltid mer patogen för en ny värd än för en gammal, eftersom deras immunförhållande ännu inte har etablerats. Och i slutändan kommer antingen lokala djur eller inkräktare med sina parasitära medinkräktare att vinna. Detta förbises under mycket lång tid av viltexperter som försökte introducera arter och plötsligt drabbades av oförklarliga (på den tiden) bakslag.

Co-invaders har spelat en viktig roll i mänsklighetens historia. Syfilis verkar ha kommit till Europa från Amerika. Och européerna, tvärtom, förde smittkoppor till den nya världen, varför indianerna började dö i massor. Här är ni, medinkräktarna i aktion.

Jag fortsätter samtalet om inkräktarna. Swift har en dikt "Katten Basilio Leopoldovich". Han är kort:”Mikroskopet avslöjade för oss att det finns en bitande loppa på en loppa; / Det är en babyloppa på leksaksloppan, / Men den lilla loppan biter i den också / Loppan och så i det oändliga." Dikten beskriver fenomenet superparasitism. Kan du förklara hur det gick till att vissa parasiter har sina egna parasiter? Hur kan du vara så lat att vara en parasit?

Bara ett fåtal utvalda har sådana parasiter. Först leddjuren. Leddjur är ofta parasiter, men de blir ofta värdar för andra parasiter - svampar. Svampar är mycket förtjusta i leddjur, eftersom de innehåller kitin i deras integument, och kitin finns i svampar. Som du kan föreställa dig är det väldigt bekvämt att absorbera någon annans kitin.

Och så bär till exempel blodsugande flugor av fladdermöss på sig svampsporer, och dessa svampar gror då och då på dem, vilket är mycket gynnsamt för grottornas fuktiga mikroklimat.

Man tror att det praktiskt taget inte finns några parasiter högre än den andra ordningen, och den andra ordningen är redan ett extremt sällsynt fenomen. Men detta är bara i flercelliga organismer.

Så att du förstår är kedjan som följer: en värd, en parasit, en första ordningens hyperparasit, och om det finns en parasit på den, då en andra ordningens hyperparasit. Men virus är olika. Virus är i princip en helt parasitisk grupp, de har inte sin egen metabolism, alla mästare, därför kan de ha hyperparasitism av andra och till och med tredje ordningen. Acanthamoeba är till exempel en amöba som ibland fastnar i vätska för kontaktlinser, parasiterar på människor, den har ett första ordningens virus, den har ett andra ordningens virus och på den finns en parasitisk substans - mobila genetiska element. I allmänhet, ja, allt är som i Swifts ramsa.

– Om jag struntar i testerna och bestämmer mig för att skaffa barn när jag har parasiter i mig, kommer jag att ge dem vidare också? Om så är fallet, finns det en möjlighet att min gammelmormor förde vidare dessa parasiter till mig?

– Det här är vad som händer, och mycket framgångsrikt. I allmänhet finns det ett mönster för högre ryggradsdjur: ju högre nivå av könshormoner, desto lägre immunstatus. Och under graviditeten ökar nivån av dessa hormoner, så den gravida honan attackeras ofta av yttre parasiter: fästingar, löss, loppor, medan hon tvärtom blir resistent mot vissa parasiter. Förresten, av samma anledning är dominerande hanar också ofta fler loppor än vanliga hanar - höga testosteronnivåer dämpar immuniteten.

Men tillbaka till honorna.

När en hona är dräktig synkroniseras ofta hennes livscykel och parasitens livscykel, och så småningom blir parasiten också dräktig.

Så han erövrar nytt territorium - en unge dyker upp och nya parasiter är redan redo för honom.

Så gravida, ammande honor och nyfödda är mycket infekterade i många arter. Och ibland kan du observera vad forskare kallar sexuell segregation - män under denna period håller sig isär för att inte själva bli smittade. Det finns åtminstone en sådan version. I verkligheten ser vi till exempel hos fladdermöss att honorna vid den här tiden bildar en så kallad yngelkoloni och här sitter de täckta av fästingar och loppor och de prydliga hanarna bara tittar på dem. På håll.

Även synkront med parasiter. Jag hörde bara om synkronisering av mens

– Det här är ett väldigt vanligt fenomen. Det är bekvämt för parasiter att reproducera sig vid denna tidpunkt, eftersom för det första värdens immunsystem undertrycks av en hög nivå av hormoner, och för det andra har könshormoner, steroider, en ganska enkel omvandlingsprocess. Parasiten, som konsumerar steroider i blodet, metaboliserar dem snabbt till sina egna - och blir omedelbart gravid, föder avkomma och den genomgår framgångsrikt metamorfos till en vuxen.

Och vi kan tala om en dynasti av parasiter om arten har specifika parasiter, livslång. Om de överförs från förälder till barn, utvecklades deras evolutionära historia parallellt. Och om vi bygger ett evolutionärt träd för en given parasit kommer det att spegla värdens utveckling.

Parasitens fylogeni hjälper väldigt ofta till att komplettera vissa länkar i värdens fylogeni, eller åtminstone att uppskatta några små fakta, till exempel är det så här migrationsprocesser kan etableras. Till exempel, med hjälp av parasiter, fann man att vissa arter av lämlar korsade Beringia flera gånger och befolkade den nya världen flera gånger.

– Om du och jag ritade affischer med frasen”lika rättigheter för parasiter” och gick ut med dem till torget, vad skulle vi säga till journalister som skulle komma fram till oss för en kommentar?

– Först och främst skulle vi kräva rätten till studier och skydd. Parasiter har, liksom alla biologiska föremål, rätt att uppfattas som en nödvändig del av biosfären och att skydda den.

Enligt de senaste uppgifterna är alla organismer i biosfären parasitiska - hälften, om inte mer. Vi kan inte säga mer exakt än, eftersom många grupper av parasiter fortfarande är väldigt lite studerade. Men detta visar redan att parasiter är en integrerad del av ekosystemet, och vår uppgift är att förstå varför det är nödvändigt. Den goda nyheten är att parasiternas roll i ekosystemet har återupptagits på sistone. Utomlands började denna process för cirka 20 år sedan, i Ryssland gör vi detta nu.

De erhållna uppgifterna kommer att hjälpa oss att bättre förstå värdens biologi och ta reda på vem parasiten är. Till exempel trodde man tidigare att lavar är ett slags symbiotiskt förhållande mellan svampar och alger, men nu verkar det som att svampen parasiterar där.

Och om vi pratar om skydd av parasiter, nu i Red Data Books kan du bara hitta några blodiglar och en lus av en grisörad gris. Den senare hamnade där, eftersom grisen i sig var en utrotningshotad art, som ett resultat av detta togs även dess specifika lus dit. Men det är bra att de gjorde det.

Om värdarten har en låg förekomst, bör dess specifika parasit, för vilken den är den enda värden, automatiskt föras in i den skyddade listan.

Och ibland behöver den matas in tidigare, eftersom det är stor sannolikhet att den redan har dött ut. Faktum är att för att upprätthålla parasitens antal behövs ett visst minsta antal värdar. Och när den faller under denna gräns, det är det, dör parasiten ut.

Varför? Här har vi två grisar, var och en med flera parasiter. Låt dem föda upp för hälsan

– Parasiter behöver också genetisk mångfald. Om vi fortfarande kan behålla denna genetiska mångfald i värdpopulationen, så kan vi helt enkelt inte med parasiter. Eller så kan det hända att dessa parasiter är nödvändiga för värdarna.

Forskare har denna regel: ju fler arter det finns i ett samhälle, desto stabilare är det. Och vi tänkte aldrig på om denna regel gäller parasiter. Och det sprider sig. Ju fler parasiter i ett samhälle, desto mer resistent är det.

Vilken är din favoritparasit?

– Jag älskar kvalster av släktet Spinternix, de lever på fladdermöss vingar och är otroligt vackra. De har ett kaklat nagelband med sköldar av olika former - helt främmande varelser! Du tittar på dem och får estetiskt nöje.

Och om vi pratar om egenskaper, så är jag mest av allt intresserad av rhinonisider - det här är fästingar som lever i fåglar i lungorna. Faktum är att dessa är ektoparasiter, det vill säga externa parasiter som har gått över till endoparasitism. Och för detta var det nödvändigt att konstruera. I denna mening är de villkorslösa goda män.

Generellt sett bör parasitiska leddjur, speciellt fästingar, betraktas som någon form av parallell till oss och ungefär samma intelligenta livsform. Det är annorlunda, men inte mindre intelligent än vi är, bara intelligent på sitt sätt. Vi har anpassat oss för att leva i polcirkeln, och fästingar finns i lungsäckarna, i magen och på tusen andra platser med en aggressiv miljö.