Паразиты как источник молодости: исследование показало, что зараженные муравьи живут намного дольше

Рабочие-, ленточным червем, живут намного дольше, чем их неинфицированные сородичи. Паразитарные инфекции обычно вредны для их хозяев, но есть некоторые исключения. По результатам многолетнего научного я муравьи этого вида Temnothorax nylanderi показывают исключительно высокую выживаемость при заражении ленточным червем. «Продолжительность жизни зараженных муравьев значительно увеличивается. По нашим наблюдениям, выживаемость таких рабочих сравнима с выживаемостью королев», – сказала профессор Сюзанна Фойцик из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце (JGU), руководитель исследования. Королевы этого вида могут жить до 20 лет, в то время как работницы редко достигают двухлетнего возраста. Среди возможных объяснений такой увеличенной продолжительности жизни – изменение физиологии инфицированных муравьев, вызванное паразитами, и тот факт, что инфицированные рабочие лучше обеспечиваются пищей.


Социальная забота в гнезде увеличивает продолжительность жизни

В случае муравьев наблюдается резкое различие в продолжительности жизни между кастами самок. Многие муравьиные королевы могут прожить несколько десятилетий. Почти всю свою жизнь они проводят в безопасности в гнезде, где о них заботятся рабочие, их дочери. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ” 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, добыванию 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 Темноракс Nylanderi рабочие заражены 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 тела 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 незараженных 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.

Зараженные рабочие различаются по внешнему виду, поведению и физиологии.

Зараженных муравьев легко отличить от своих коричневых товарищей по гнезду из-за их более светлого желтого цвета, что является следствием того, что их кутикула менее пигментирована. Они также менее активны и получают повышенный уход от других рабочих в гнезде. «Зараженные насекомые получают больше внимания, их лучше кормят, чистят и ухаживают. Им даже лучше заботиться, чем королева 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 высвобождением паразитами белков, содержащих антиоксиданты, в гемолимфу муравьев.

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 продолжительную продолжительность жизни», – заключил Фойцик. Ученые проведут дальнейшие исследования, чтобы определить факторы, особенно на молекулярном и эпигенетическом уровне, стоящие за смертоносными атрибутами инфицированных рабочих.