Паразиты. Тайный мир
Шрифт:
Одна из самых наглядных иллюстраций к доводам Прайса — нематоды, живущие в корнях растений. Эти паразиты — страшные вредители, уничтожающие 12% всего мирового урожая. Одна из разновидностей — корневые галловые нематоды рода Meloidogyrte — представляют собой к тому же интересный ботанический эквивалент трихинеллы. Каждая нематода вылупляется из яйца в почве и направляется к кончику корня растения. Во рту у нее имеется специальный пустотелый шип, который нематода и вонзает в корень. Слюна червя заставляет наружные клетки корня лопнуть, освобождая проход, куда может проскользнуть нематода. Она протискивается между клетками внутри корня, пока не достигнет его сердцевины.
После этого нематода протыкает несколько клеток вокруг себя и вводит в них яд. Под его воздействием клетки начинают дублировать свою ДНК, а лишние гены — производить протеины, При этом в корнях активизируются такие гены, которые в нормальных условиях никогда бы не включились
• • •
Паразиты живут в своеобразной среде, не слишком похожей на привычный нам окружающий мир. Это место, где действуют свои законы навигации, свои правила поиска пищи и обустройства дома. Если барсук роет себе нору, а птица вьет гнездо, то паразиты часто выступают в роли архитекторов: при помощи биохимических «заклинаний» они заставляют плоть и кровь изменяться и принимать нужную им форму. Представьте: груда бревен и досок взмывает в воздух и самостоятельно складывается в дом. Кроме того, внутри тела хозяина паразитов окружает собственная причудливая экология.
Экологи всего мира изучают, как миллионы видов живых существ уживаются на Земле. При этом рассматривают обычно не всю планету разом, а отдельные экосистемы — к примеру, прерию, приливную равнину или песчаную дюну. Даже в этих рамках возникают бесчисленные трудности — размытые границы, прилетающие издалека (с расстояния в десятки километров) семена, стаи волков, которые иногда заглядывают в долину с другого склона горы. В результате самые серьезные, самые впечатляющие эксперименты экологам приходится проводить на островах, которые за миллионы лет заселялись, возможно, всего несколько раз. Острова — изолированные лаборатории природы. Именно на островах экологи определили, почему и как размеры ареала определяют количество видов, способных существовать в данной экосистеме. Позже ученые использовали полученные знания на материке, показав, что фрагментированная экосистема превращается как бы в архипелаг, где видам в любой момент угрожает исчезновение.
Для паразита хозяин—что-то вроде живого острова. В среднем, чем больше хозяин, тем больше в нем может разместиться видов паразитов: продолжая аналогию с островами, на Мадагаскаре обитает куда больше видов живых существ, чем на Сейшелах. Но, как и острова, хозяева обладают индивидуальными особенностями. Паразиты могут найти в каждом из них множество экологических ниш: ведь в теле так много различных мест, к которым можно адаптироваться. Так, на жабрах одной- единственной рыбы может с удобством разместиться сотня паразитических видов, и каждый найдет себе отдельную экологическую нишу. Непосвященному кишка может показаться просто трубкой, но для паразита каждый участок кишечника характеризуется уникальным сочетанием кислотности, содержания кислорода и пищи. Паразит может быть адаптирован к жизни на поверхности кишки, внутри выстилающей кишечник пленки или среди его пальцевидных выростов. В пищеварительном тракте утки могут обитать четырнадцать видов паразитических червей (их суммарная численность в среднем составляет двадцать две тысячи особей), причем каждый вид выбирает в качестве дома вполне конкретный участок кишечника; иногда их ареалы частично перекрываются, но чаще нет. Паразиты способны поделить на сферы влияния даже человеческий глаз: один вид червей живет в сетчатке, другой—в камере глаза, один — в склере, другой — в глазнице.
В тех хозяевах, где достаточно экологических ниш, паразиты не конкурируют между собой: каждый вид занимает собственный участок плоти. Но, если случается так, что все кандидаты претендуют на одну и ту же экологическую нишу, дело, как правило, кончается плохо. К примеру, каждый из десятка с лишним видов трематод может обитать в одной и той же улитке, но всем им, чтобы выжить, нужна именно пищеварительная железа. Вскрывая панцирь улитки, паразитологи, как правило, обнаруживают там не десять видов трематод, а несколько
Но самым злодейским и недобрососедским поведением, пожалуй, отличаются некоторые паразитические осы, которые в свое время произвели на Дарвина сильное впечатление. Это не слишком удивительно, учитывая то, как страшно эти осы обходятся со своими хозяевами. Сначала оса-мать разведывает окрестности, вынюхивая растение, на котором кормится ее хозяин — чаще всего гусеница, но иногда и другое насекомое, такое как тля или муравей. Обнаружив такое растение, она подлетает поближе и начинает поиски самой гусеницы или ее помета. Затем паразитическая оса зависает над хозяином и вонзает свое жало в мягкий промежуток между пластинами экзоскелета гусеницы. Однако это вовсе не жало; на самом деле это яйцеклад, через который оса откладывает яйца — иногда всего несколько штук, иногда сотни. Некоторые осы одновременно вводят в тело гусеницы яд, парализующий хозяина, другие ограничиваются откладыванием яиц; их хозяева возвращаются к привычному занятию —поеданию листьев и стеблей. В любом случае из яиц осы в полости тела гусеницы вылупляются личинки. Некоторые виды только пьют кровь хозяина; другие поедают и его плоть. Осы сохраняют хозяина живым столько времени, сколько им требуется для развития; личинки не трогают жизненно важных органов гусеницы. Через несколько дней или недель личинки покидают гусеницу, затыкая за собой выходные отверстия, и сплетают себе коконы, которыми утыкано тело умирающего хозяина. Они созревают до взрослых ос, выходят из кокона и улетают, и только после этого гусеница испускает наконец свой энтомологический дух.
Когда осы нескольких видов конкурируют из-за одной гусеницы, борьба может быть весьма жестокой. Личинки, если их в одном хозяине окажется слишком много, могут остановиться в росте и даже погибнуть от голода; такая опасность особенно серьезна для тех видов ос, у которых личинки должны особенно долго развиваться в гусенице. Так, личинкам осы Copidosoma floridanum требуется целый месяц, чтобы полностью созреть в гусенице капустницы. Это чрезвычайно недружественный паразит.
Как правило, Copidosoma откладывает в тело хозяина всего два яйца, одно мужское и одно женское. Как любые другие яйца— эти начинают развиваться и делиться из одной-единственной клетки, но затем происходит неожиданное: эти яйца отходят от пути развития, по которому следует большинство животных. Вместо того чтобы развиваться дальше в один организм, кластер осиных клеток делится на несколько сотен более мелких кластеров, каждый из которых затем развивается в отдельную особь. Внезапно из одного яйца возникает двенадцать сотен клонов. Некоторые из получившихся кластеров развиваются заметно быстрее остальных и превращаются в полностью развитые личинки всего через четыре дня после того, как яйцо было отложено. Эти двести личинок, известных как «солдатики», представляют собой длинных тонких самок с коническим хвостом и острыми мандибулами. Они странствуют по телу гусеницы в поисках одной из трубок, которыми та пользуется для дыхания. Личинки цепляются за дыхательную трубку хвостами и, подобно морским конькам, закрепившимся на коралловом рифе, спокойно покачиваются в потоке крови хозяина.
Задача солдатиков проста: они живут только для того, чтобы уничтожать остальных ос. Заметив проплывающую мимо личинку осы — той же Copidosoma floridanum или любого другого вида — солдатик отцепляется от дыхательной трубки, хватает личинку своими мандибулами, высасывает из нее внутренности и отпускает пустую оболочку плыть дальше. Пока идет это безжалостное уничтожение, остальные зародыши копидосо- мы медленно развиваются; в конце концов из них вырастает еще тысяча личинок осы. Эти личинки называются репродуктивными и выглядят совершенно иначе, чем солдатики. Вместо рта у них всего лишь сифон, а сами они настолько толсты и пассивны, что могут передвигаться только с током крови хозяина- гусеницы. Репродуктивные личинки беззащитны перед любой атакой, но благодаря личинкам-солдатикам могут спокойно пить живительные соки хозяйского тела, тогда как сморщенные трупы потенциальных конкурентов проплывают мимо.
Через некоторое время солдатики оборачиваются против своих родичей — конкретно, против братьев. Мать-копидосома откладывает одно мужское и одно женское яйцо; после их многократного деления соотношение полов тоже получается пятьдесят на пятьдесят. Однако солдатики вполне эффективно уничтожают мужские личинки, так что среди уцелевших особей подавляющее большинство составляют женские особи. Как-то раз энтомологам довелось наблюдать, как из одной гусеницы вышли две тысячи сестер и один-единственный брат осы Copidosoma.