Zombi tehnike u divljini
Dok neki ljudi plaše zombijem putem TV-a i teorija zavjere, a drugi u šali fetus u maternici nazivaju parazitom koji njime manipulira, pravi paraziti manipulatori uspješno potčinjavaju svoje gospodare pretvarajući ih u zombije. A ove sheme djeluju desetcima milijuna godina, a ne nekih jadnih desetinama stoljeća, dok traje povijesno razdoblje Homo Sapiensa. Drugi biološki "zombiji" - "mrtvi hodači" - vrebali su se na granama evolucijskog stabla, pa čak i unutar naših stanica. Treći hodaju ulicama i misle da su svi uokolo mrtvi, što znači da možete počiniti zločine, jer ih više nije briga. Pa koga znanstvenici nazivaju zombijima i gdje ih mogu pronaći? Shvatimo to.
Zombi pod mikroskopom
Počnimo s činjenicom da se ne samo čitav organizam, već i pojedine stanice mogu natjerati da ustanu iz mrtvih i priklone se nečijoj volji. Mycobacterium tuberculosis vrlo dobro zna kako to učiniti. Ova se bakterija, koja uzrokuje tuberkulozu, množi unutar stanica ljudskog tijela. Također se taloži unutar makrofaga - imunoloških stanica koje jedu opasne "autsajdere". Nakon infekcije, membrana makrofaga postaje propusna, što gotovo uvijek znači sigurnu smrt stanice. No, mikobakterije ne žele tako lako izgubiti svoje "inkubatore", pa ne dopuštaju da već praktički mrtve stanice umru do kraja, pretvarajući ih u tvornice zombija koje mogu proizvesti nove bacile tuberkula i sakriti se od antibakterijske terapije.
Ako se dodatno smanjite i pogledate još dublje, zombiji se mogu naći u svima nama. Štoviše, bez njih se ne bismo mogli roditi. Barem tako misle autori hipoteze "zombi centrioles", objavljene u znanstvenom časopisu Frontiers in Cell and Developmental Biology. Centriol je devet trojki (trojki) mikrotubula. Centriole "orkestriraju" staničnu diobu, tvoreći diobeno vreteno, koje vuče kromosome (ili njihove polovice, ovisno o vrsti podjele) na polove stanice. Utvrđeno je da se kod većine životinja tijekom spolnog razmnožavanja centrioli nasljeđuju od oca, ali kod ljudi i ostalih sisavaca, kao i insekata, centrioli sperme su modificirani (ili uopće ne postoje). Odakle onda dva centriola u oplođenoj jajašcu? Na primjer, u spermi insekata postoji samo jedan centriol. Kod ljudi uopće ništa nije jasno: čini se kao da su neki znanstvenici primijetili u oplođenom jajašcu čak tri umjesto normalna dva, a kod miša centrioli uopće nisu viđeni dok se stanica ne podijeli na 32 ili 64.
Prema autorima članka, trag je jednostavan: u spermatozoidi se nalaze dva centriola, ali jedan od njih je modificiran, razgrađen. Međutim, "mrtvi" centriol može se dijeliti i funkcionirati bez vraćanja u svoj normalni oblik. "Zbog činjenice da su istovremeno degradirani (" mrtvi ") i funkcionalni (" živi "), nazvali smo ih zombi centriolima", pišu autori djela. Kada se centrioli oplode u zigotu, ovaj zombi centriol može stvoriti kćer normalni centriol, pa postoje tri centriola.
Još čudnija stvar od zombi centriola (ali definitivno postoje u stvarnosti) su zombi vjeverice. Znanstvenici iz Engleske, Australije i Norveške napisali su o njima čitav osvrt, žaleći se da "zombi proteini" lišeni enzimskog djelovanja, blago rečeno, nisu omiljeni od njihovih kolega.
Promotivni video:
I to potpuno uzalud: oni su prisutni u svim kraljevstvima živih i zauzimaju 10-15% genoma. Da nisu potrebni, prirodni odabir polako bi ih očistio (također je zadovoljstvo trošiti energiju na sintetiziranje beskorisne smeće), ali to se ne događa. A ako počnemo shvaćati da čak i nekodirajuća "smeća" DNA zapravo ne zauzima samo mjesto u genomu s razlogom, tada bi kodirajući geni iz kojih se stvaraju nefunkcionalni proteini sigurno trebali imati smisla. Takvi "zombiji" mogu utjecati na svoj radni prototip, prebaciti njegovu aktivnost, pričvrstiti ga na pravo mjesto u stanici - to jest voditi potpuno život nakon njegove "funkcionalne smrti".
A zombi sjedi na granama
Što je s biljkama? Nećemo ih nezasluženo zaobići u našoj priči. Štoviše, oni također mogu postati zombiji. Zbog bakterija fitoplazme, biljke zombi uzgajaju lišće na grančicama umjesto cvijeća. Oni se više ne mogu razmnožavati i poput makrofaga koloniziranih bacilima tuberkuloze postaju tvornice za proizvodnju bakterija.
Jednostanične biljke čine biljke robovima slabe volje uz pomoć proteina SAP54, koji komunicira s proteinima domene MADS (ne, oni nisu odgovorni za ludost, već za stvaranje cvijeta). U procesu evolucije, bakterijski protein SAP54 naučio je nalikovati proteinu K-domene, koji normalno komunicira s MADS-om - pa je provalio u sustav pristupa biljnoj kontroli.
Ali ne samo grane biljaka mogu postati "zombiji". Znanstvenici također mogu nazvati grane evolucijskog stabla tim. Mnogo se kontroverzi vodi oko modela razvoja sisavaca nakon izumiranja Krede i paleogena, koji je uništio dinosaure i mnoge druge životinje i biljke. Dvije su verzije tih događaja. Prema prvom "eksplozivnom" modelu s "eksplozivnim modelom s dugim osiguračima", preci različitih redova prvo su se razišli unutar klase sisavaca, a zatim su se pojavile vrste unutar svakog reda. Eksplozivni model kratkog osigurača pretpostavlja da su se ti događaji dogodili gotovo istodobno. Nedavno je predložen model "meke eksplozije", prema kojem su se neke linije pojavile u razdoblju Krede, a nakon izumiranja dogodila se glavna "eksplozija".
Problemi i slabosti potonjeg modela otkrivaju duh i zombi grane koji su se pojavili na evolucijskom stablu. Prvi se pojavljuju zbog činjenice da je fosilni zapis nepotpun: nisu pronađeni preci, a potomci su bili na mjestu. Potonji su problematičniji jer se javljaju prije nego što su molekularni podaci predvidjeli razilaženje skupina njihovih predaka.
Autori članka Molekularna filogenetska i evolucija analiziraju sva tri modela i zalažu se za "dugački kabel osigurača", pokazujući da je podjela na razini reda najvjerojatnije započela u Kredi. Ovaj koncept omogućuje vam pobjedu zombi grana i pročišćavanje evolucijskog stabla sisavaca.
Teroristički crvi unutar rakova i mrava
Tijekom evolucije paraziti su stekli široki niz zombi tehnologija. Ovdje se koriste sva sredstva: manipulacija, vjera u neistinitost signala vlastitih osjetila, ratovi s imunitetom i krivotvoreni hormoni.
"Neuroparazitologija je znanost na rubu znanstvene fantastike", piše Michael Dickinson, suurednik časopisa The Experimental Biology sa Sveučilišta Washington. Ova je fraza začinjena mješavinom užasa i divljenja: od zahtjeva "nemojte me jesti, i dalje ću vam biti koristan", usmjerenog prema tuđem imunološkom sustavu, do podmukle manipulacije i zombifikacije vlasnika - jedan korak. A to možete proći kovanjem molekula koje se koriste za komunikaciju stanica domaćina.
Čini se da to ponekad nema previše smisla. Postoje rakovi gammarus, koji pripadaju redu amfipoda (zovu se tako jer doslovno plivaju bočno). Ali kad ih napadnu paraziti, rakovi gube kontrolu nad sobom i počinju se kretati poput svih ostalih rakova, pa čak i plivaju prema svjetlu, umjesto da se od njega skrivaju.
Gammarus rakovi. WithJulie / Flickr
Kao rezultat toga, veća je vjerojatnost da ih pojedu ribe u koje parazit treba ući. Znanstvenici su uspjeli utjecati na kretanje gammarusa sa serotoninom i pokazali su da paraziti najvjerojatnije utječu na imunološki odgovor, što uzrokuje upalu živčanog sustava u rakovima. Kao rezultat, poremećen je rad neurotransmitera serotonina, posredničke molekule koja prenosi signale između živčanih stanica, kao i između živčanih i drugih stanica. Rak ne prima pravilno vizualne i njušne signale i pliva prema svojoj smrti.
Događa se da paraziti moraju provesti "djetinjstvo" u jednom organizmu, "adolescenciju" u drugom, a odrasti u trećem. Tako prolazi crv metilja, kopljasti metilj Dicrocoelium dendriticum, kroz svoj život.
Njegova jaja trebala bi ležati u tlu, buduće metilje šalju se u "vrtić" unutar puža. U sljedećoj fazi neko vrijeme slobodno plivaju u obliku ličinki cercariae s repovima, zatim ih proguta mrav, nakon čega postaju metacercariae.
Ali neće sve cerkarije proći kroz "školu" mrava: jednoj od njih je suđeno da umre kako bi ostatak mogao odrasti. Uvlači se u subofaringealni ganglij mrava, donju polovicu prototipa mozga koji imaju insekti. Tamo se cercaria ugodnije smjesti, okružujući se tankom ljuskom i sjedne na "upravljačku ploču". Od sada mrav djeluje danju, kao i sva njegova braća, ali noću se pretvara u zombija slabe volje. Napušta mravinjak, penje se na vlat trave, hvata ga zubima i čeka dok ga sisavac ne proguta: zombi mrav samo je šesteronožni transport kojeg su crvi oteli kako bi postigao svoj dragi cilj, koji postaje jetra ili žučni kanali ovaca ili krave. Tamo će crvi napredovati i mogu se umnožiti do nekoliko desetaka tisuća jedinki.
Razvojni ciklus / Dicrocoelium dendriticum Wikimedia Commons
Ostali paraziti, dlakavi crvi, šalju skakavice i žohare na sigurnu smrt, prisiljavajući ih da skoče u vodu, gdje riba, sljedeći domaćin parazita, mora jesti insekte.
Mačke i miševi i cvijeće zla na svemirskom brodu
Ali ako zombiranje mrava ili rakova nije tako teško, tada je "hakiranje" mozga velikog i složenog kralježnjaka zadatak za najnaprednije "hakere". Stoga je najpoznatiji, pa i kanonski primjer zombifikacije, naravno, toksoplazmoza. Ovu bolest uzrokuje protozoja Toxoplasma gondii. Toksoplazma se, za razliku od ličinki crva, sastoji od samo jedne stanice, ali može pokoriti bilijune stranaca.
Krajnje odredište puta Toxoplasma, njihova obećana zemlja, je mačka. Odmah u nju rijetko mogu ući podmukli jednoćelijski paraziti, pa put do raja toksoplazme najčešće leži smrću. Istina, ne svoja: da bi došli do mačke, koriste manja vozila - štakore, miševe ili ptice.
U ovih životinja toksoplazma prolazi različite transformacije. Jednom u mozgu proizvode tirozin hidroksilazu, protein koji regulira brzinu sinteze hormona dopamina. Ovaj hormon, povezan sa zadovoljstvom i povjerenjem, ključna je karika u sustavu motivacije i nagrađivanja. Podlegavši obećanju sreće, upravo ta unutarnja mrkva na štapu bilo koje motivacije, glodavci ili ptice postaju neustrašivi i sami počinju tražiti sastanke s kandžama šapa pahuljaste zvijeri.
Molekule tirozin hidroksilaze izgledaju poput bezazlenih cvjetova, ali u rukama Toxoplasme pretvaraju se u cvjetove zla, i to ne u Baudelaireovom smislu, već u najizravnijem smislu / Gla086 / Wikimedia Commons
Ali čak i najljepši mehanizmi mogu zakazati. Zamislite da morate ukrasti automobil ili helikopter da biste, primjerice, došli do rajskog otoka na kojem vas očekuje spokojan život. Ali onda se dogodi neočekivano: vaš sljedeći vojnik greškom ispada u svemirskom brodu. Naučili ste otimati automobile i avione, znate upravljati njima, sakriti se od čuvara - imunološkog sustava - i množiti se, naseljavajući različita tkiva, učinili ste svoje žrtve privlačnijima suprotnom spolu, čak prijetite populacijama havajskih gusaka, "otmicama" na nekim mjestima prije Njih 48%. Ali niste naučili letjeti svemirskim letjelicama. Općenito, vaš brod leti na Mars autopilotom. Ne samo da sada nema rajskog otoka, već sa sobom nemate ni skafander. Naravno, svemirski brod ima unutra gumbe, slične onimana koje ste navikli kliktati - no ponekad djeluju na sasvim drugačiji način.
Osim toga, imunološki sustav žrtve također može utjecati na živčani sustav (na primjer, upalom, poput istog gammarusa) i promijeniti svoje ponašanje - i to ne uvijek u smjeru koji je koristan za toksoplazmu.
Zombiranje ljudi: odjeci miševe ljubavi i apokalipsa u New Yorku
Vjerojatno bi se tako osjećala Toxoplasma kad bi mogla procijeniti svoje šanse za uspjeh zarazivši osobu. Mačka je vjerojatno neće jesti, a na podražaje toksoplazme reagira na svoj način. Na primjer, on ima porast shizofrenije ili povećani rizik od njezine manifestacije. Također, istraživanja zaraženih ljudi pokazuju da žrtve toksoplazme postaju sporije i pasivnije u prisutnosti opasnosti, instinkt samoodržanja postaje slabiji, i premda su općenito pacijenti razdražljiviji, ne žele se boriti ni za što. U zastrašujućim situacijama - u mračnoj šumi, noću u praznoj kući - ostaju mirni.
Ljudi također mogu imati dramatične promjene u razini sumnje i društvenosti. Žene postaju ljubaznije i altruističnije, dok muškarci, naprotiv, ne žele ništa dijeliti. Na sumnju zaraženih ne utječe samo spol, već i mjesto prebivališta: urbani muškarci i seljanke postaju povjerljiviji zbog toksoplazme, dok seoski muškarci i urbane žene, naprotiv, u svemu traže kvaku.
Još jednom vidimo rukopis parazita „dopamin“podsjećajući da ovaj hormon različito utječe na muške i ženske sisavce. Eksperimenti s prerijskim voluharicama, modelima ljubavi i vjernosti u svijetu glodavaca, pokazali su da je dopamin potreban ne samo za vezivanje za svoju srodnu dušu, već i za agresiju na strance. Takvi utjecaji mogu utjecati na muškarce i žene na različite načine: neki moraju zaštititi teritorij, drugi se moraju vezati i biti prijateljski raspoloženi. Možda se ovaj odgovor osjeća i u razlikama u ponašanju muškaraca i žena zaraženih toksoplazmom - iako, naravno, ljudi nisu miševi, a sučelje za toksoplazmu nije tako prikladno.
No Toxoplasma ne uči na njihovim pogreškama i nastavlja zadirati u svemirske brodove: u regijama gdje sanitarni uvjeti nisu previše popularni, a puno sirovog mesa ulazi u hranu, više od polovice ljudi stvara antitijela na toxoplasmu. To znači da su oni bili bolesni ili su se barem u prošlosti susretali s tim parazitima. Nije lako izliječiti ovu infekciju antibioticima: negdje uspavani oblik parazita - cista, koja se uvijek spremna ponovno razmnožiti, negdje preživi. I opet čovjek više nije točno on, već svemirski brod Toxoplasm kontroliran iznutra, koji teži unutar nedostižne mačke.
Ali postoje i drugi scenariji za zombi apokalipsu. Biljke, također, ne mogu biti samo žrtve, jer lijekovi dobiveni od njih mogu opiti ljude. Priča o tome kako su kemičari, istražujući kanabinoidne receptore (koji ne reagiraju samo na opojne kanabinoide, već i na mnoge unutarnje neurotransmitere tijela), slučajno izazvali pojavu "zombija" na ulicama New Yorka, nije radnja filma o apokalipsi, već je tema stvarnog znanstveni članak objavljen u The New England Journal of Medicine u siječnju 2017. godine.
12. srpnja prošle godine poslane su jedinice za brzi odgovor da pronađu i uhvate zlokobne ljude koji se ponašaju točno poput zombija. U Brooklynu u New Yorku pronađene su ukupno 33 osobe koje su mehanički lutale ulicama praznih, nerazumljivih očiju. Ljudi su polako, poput somnambulista, micali rukama i režali poput pravih zombija. Osam novokovanih "zombija" testirano je na mokraću i krv. Nakon istrage koja je trajala 17 dana, znanstvenici su uspjeli utvrditi da je krivac kanabinoid nedavno sintetiziran s ciljem potrage za drogama, koje su ljudi kupovali pod krinkom biljnog lijeka AK-47 24 Karat Gold, koji je utjecao na prvu vrstu kanabinoidnih receptora.
Nastavak pročitajte ovdje.
Ekaterina Miščenko
