Гиперпаразиты - эволюционное совершенство.⁠⁠

В 2012 году, Национальный центр научных исследований Франции – ведущее научное учреждение в стране, и одно из самых значимых в Европе, при исследовании биоматериалов пациентки, больной Акантамёбным кератитом, обнаружила гиперпаразитарную структуру из нескольких уровней. Открытие Бернарда Ла Сколы и Кристэль Деснуа удивит паразитологов всего мира, а чуть позже обнаруженное назовут «Матрёшкой». Не спешите впадать в уныние от обилия научных слов, ваш ScientaeVulgaris разберётся вместе с вами.

Речь идёт о гиперпаразитах – это паразиты, носителем которых является другой паразит. Быть паразитом, с эволюционной точки зрения весьма выгодно. В переводе с древнегреческого παράσιτος ("параситос") - «нахлебник». В целом это означает, что как минимум хлеб за вас добывает ваш хозяин, или говоря более точно и ёмко - на языке «Воинов Полураспада» из Безумного Макса – Туша. Туша служит домом и источником еды. И всё было бы плохо, если бы не было так хорошо. Эволюционно, так как жизнь паразита зачастую зависит от жизни Туши, характер их взаимодействия стал у многих близок к симбиотическому, сводя вред и угрозу для жизни к минимуму. Паразитизм встречается среди самых различных групп животных и даже растений: от простейших и плоских червей до членистоногих, бактерий, грибов.

Секта Воинов Полураспада из Безумного Макса верила что Джо - бог, а после смерти они попадают в Вальгаллу, пока паразит общества остаётся при своём:

С философской точки зрения паразитизм – ещё более интересное явление. Одно живое существо – приспосабливается жить так, чтобы всю грязную работу за него делало другое. Переваривало сложные вещества, добывало пищу, заботилось о своём и паразитарном выживании. Таким образом, выживая в суровых условиях ледниковой тундры, первые сапиенсы, сражаясь с представителями мегафауны - бились с мамонтами насмерть не только за успех своего вида, но и, например, за судьбу минимум нескольких видов кольчатых червей. И, даже если бы мы проиграли, черви бы выжили, им не принципиально, сапиенс их бережно носит по ледникам или, например кенгуру - весело попрыгивая по саванне. Они подстраховались. Большинство из них – древние и простые организмы. Существуют, например паразиты в домене археев, что-то вроде бактерий, но без ядра, а это более 3,5 млрд. истории паразитологии.

Шистоматоз - второе по распространённости паразитарное заболевание. Вызывается кровяными сосальщиками рода Шистосома:

Так что, казалось бы, что может быть круче жизни паразита? Жизнь гиперпаразита! В природе таких примеров на относительных макроуровнях много. Например, бабочка Репница (Pieris rapae), в форме гусениц, без стыда и совести жрущих наши овощи, служит домом для одного из видов Браконид семейства Наездников – Cotesia glomerata. Оса наездница откладывает яйца на формирующуюся гусеницу, личинки питаются гусеницей, пока не развиваются достаточно чтобы убить её и выйти наружу. На яйца ос этого вида откладывает яйца оса вида поменьше - Lysibia nana, личинки которой в свою очередь едят изнутри паразитов побольше. Таким образом создаётся цепочка питания из 4 уровней. Нам нужна капуста в пищу, мы её выращиваем, стремимся повысить урожай, ухаживаем. Чему рады Репницы. На которых паразитируют осы Котесии, на которых паразитируют осы Лисибия.

Гусеница Репницы, разрываемая личинками:

Процесс закладки яиц на яйца паразитов гусеницы, осой поменьше:

Вернёмся к французской пациентке. Акантамёбный кератит – редкое заболевание, при котором амёбы проникают в роговицу вашего глаза и приводят к слепоте. Говоря редкое, я ещё и преуменьшаю. Коэффициент числа заболевших находится около 1.2 человек на 3 миллиона в год. И это хорошо, потому что акантамёбы живут везде – в том числе в почве и воде. Итак, первый уровень – паразит человека, амёба. Протозойное одноклеточное существо. С другой стороны, не обольщайтесь, амёбиазом по данным ВОЗ больны 10% населения земли. И маленькие протозойные засранцы, на вас где-то точно есть, хоть и не в роговице глаза, хоть и не Акантамёбы.

Последствия акантамёбного кератита:

Внутри акантамёбы паразитирует семейство вирусов Mimiviridae. Да, Мимивирусов. Первый открытый из семейства Мимивирусов так и назвали – Мимивирус. Было это в 2003 году. С тех пор выделилось целых 3 подсемейства. Заселяются они в зоопланктон и амёб. Мимишки примечательны ещё тем, что имеют огромный по меркам вирусов размер – около 500 нм в диаметре, что примерно в 20 раз больше, чем размер вируса полиомиелита. Такие размеры позволяют разглядеть вирус в световой микроскоп, так же, как например бактерии микоплазмы. Название Мими не имеет ничего общего с личностной характеристикой и этимологией милоты. Мими – от слов мимикрирует под микроб: большой, круглый и со жгутиками (которые на самом деле белковые нити). Так что формально он мог бы быть вообще Мимимивирус. Так или иначе –. неклеточный инфекционный агент – мимивирус, гиперпаразит. Уровень второй.

Фотография мимивируса:

Вирофаги – группа внутри вирусов. Строго говоря, они не самостоятельные паразиты. И в этой фразе двойной смысл. Они не выступают самостоятельными паразитами, например амёбы, для того чтобы начать её эксплуатировать им нужно присутствие кого-то побольше. Но на амёбе они всё-таки паразитируют. Как это работает? Один из мимивирусов проникает в клетку, и для своего размножения начинает заставлять внутреннюю структуру амёбы производить элементы, из которых будет собран новый вирион мимивируса. Но, вирофаг проникает вслед за мимивирусом, и подсовывает в циклы производства переделанной (заражённой) амёбы свои запросы. В итоге эффективность репликации основного вируса снижается. 70% вирионов мимивируса оказываются бракованными и больше неспособны заражать другие клетки. И вместе с вирионами мими – выходят на свет вирионы вирофага.

Фотография на которой мимивирусы, в сопровождении вирофагов атакуют амёбу:

Самым изученным является вирофаг – Спутник. Открыт он был всего в 2008 году. Механизм проникновения генома Спутника в цитоплазму амёбы не описан, но предполагается что он связан с поверхностными фибриллами первичного вируса. И в процессе эндоцитоза, когда клетка поглощает что-то рядом с ней с целью употребить это в пищу, вместе с вирусом обманувшем её, через вакуоль амёбы попадает и вирофаг, который путешествовал с первым. У него не хватает некоторых ключевых ферментов для воспроизводства в отсутствии мимивируса, и как вирус он вообще не может воспроизводится самостоятельно. В целом эта сложная связь формирует третий уровень. Уровень зависимых субвирусных агентов.

Модель Спутника:

Чтобы перейти на следующий уровень, обывателю нужно вспомнить что такое ДНК вообще. Если не вдаваться в детали – это огромная молекула, макромолекула, которая сохраняет и передаёт следующим копиям программу развития, строения и функционирования живого организма. РНК с несколькими отличиями выполняет те же функции, она короче, в ней другие молекулы, одна нить, но смысл примерно тот же. Вирус внедряет РНК, которая, являясь более простой вмешивается в программы клетки и заставляет её работать над производством того, что указано в РНК.

Но как известно эволюция — это череда отбора наилучших изменений. Если бы макромолекулы, сохраняющие информацию, не могли меняться она была бы невозможна в принципе. А мы бы утонули в эксплуатационных возможностях болезней, вирусов, бактерий и паразитов. Возможность сбора и рекомбинации генома зависит от транспозонов, ещё более простых молекул. Это короткие готовые участки ДНК, способные к копированию и передвижению внутри самого генома. Они копируют себя, и вставляются в собирающиеся или уже собранные нити ДНК, помогая её менять, пересобирать, дополнять. У них огромное число функций, так как всё что связано с ДНК на такой микроорганизм как человек влияет миллионами способами. Это и около 100 различных заболеваний: от нейрофиброматоза до гемофилии, и сам механизм эволюционных мутаций, возможность рекомбинировать ДНК, в частности, отвечает за формирование иммунитета, об этом можно писать научные статьи ещё лет 100, и всё время будут какие-то новые горизонты открытий.

Способы перемещения транспозонов:

Так вот, внутри Спутника – вирофага мимивируса амёбы, паразитирующей в роговице глаза, обнаружили трансповирон, разновидность транспозона. Но если транспозон это участок вашей родной ДНК, который помогает вам путешествовать сквозь время в эволюционной борьбе видов, трансповирон – инороден всем трём: и вирофагу, и мимивирусу, и амёбе. По мнению учёных Спутник переносит трансповирон между макровирусами, которые разносят это всё между амёбами. Трансповирон видимо был связан с попыткой амёбы защититься от вируса, рекомбинируя цепочки и препятствуя размножению макровирусов. Но в какой-то момент всё стало так как стало. Итак – мобильный генетический элемент цепочки макромолекулы ДНК способный к репликации. Уровень четыре.

Микрокосмос амёбы, с подсвеченными "паразитами":

И это мы с вами говорили об амёбном паразите. «Счастливым» обладателем которого стала одна француженка. Природе известны куда более длинные цепочки и без погружения во вселенную микромира. К примеру, в Университет Вандербилда, в Теннесси, в США, занимаются изучением цепочки, в ходе которой мухи инфицируют один из видов птиц кровососущими личинками, которые выступают носителями личинок ос-наездниц, которые в свою очередь содержат бактерии Вольбахии – класса альфа-протобактерий, которые зачастую поражены бактериофагами – вирусами, пожирающими бактерии. А это, простите пятиэтажный паразитизм, не углубляясь в детали.

Вспоминаются голуби из одного из моих прошлых постов про "пернатые болезни":

В общем, лично ScientaeVulgaris, когда речь идёт о человеке как о венце творений/эволюционной вершине, всегда спрашивает, а что на счёт кур? Почему кур? Успех эволюционного развития нередко измеряют числом особей. Что вполне логично. Так вот, на одного хомосапиенса приходится от 3 до 4 курей. А это 19 миллиардов кур. Над здоровьем, мышечной массой, успешным размножением, а иногда и даже хорошим настроением которых мы так печёмся последние 5000 лет со времён одомашнивания банквивской породы. Может ли курица считаться паразитом? Если мы даём ей дом и пищу, пусть и опосредованно, и домашние куры вида – "грудка бройлера" не способны выжить без человека.

Современные породы кур, набирают за первые 2 месяца жизни массу до 2кг. Лидирует по распространённости порода - Корниш:

Вам не нравится думать о курице как о венце эволюции? Хорошо, а что на счёт пухоедов и вшей? Это паразитические насекомые, которые любят курочку не меньше вас. И их в отличии от сапиенсов одних видов описано 5136. Не любите вшей? Rickettsia prowazekii – один из многих примеров, кто любит. Это бактерия, грамотрицательная, альфа-протобактерия, является агентом эпидимеческого тифа, который разносится с калом вшей, которые умирают, заражаясь этой бактерией. Тиф, как много в этом слове… И отступление французов из Москвы в 1812 году (именно от тифа умерло больше французов чем было убито на полях сражений), и чума в Афинах… 150 000 умерших только в Сербии во время Первой Мировой войны… Подпишитесь, и обязательно прочитаете об этом подробнее.

Фото пухоеда:

Так всё-таки, кто венец – эволюции? Человек, курица или гиперпаразитарные сложные молекулы 4-го уровня?

Спасибо, что читаете мои посты! А чтобы ваш интерес к популярной науке мог расти и развиваться: автору комментария к этому посту, набравшему самое большое число "лайков" до 14.12.18. и проживающему на территории РФ - достанется книга "Паразит - Царь Природы" в твёрдом переплёте, лично от ScientaeVulgaris (Администрация Пикабу к этому не имеет никакого отношения и ответственности не несёт).