Кэролин Эля обнаружила кукловода на балконе своей квартиры в Беркли. Это был грибок, поражающий плодовых мушек, вторгающийся в их нервную систему и поедающий их изнутри.
В предсмертной агонии зараженные мухи - как марионетки на ниточке - услужливо взбираются на высокую точку и расправляют крылья, обнажая брюшко и позволяя грибку распространять свои споры как можно шире, чтобы заражать новых мух.
Эля не только не оттолкнула, но и обрадовалась. Когда она впервые увидела мертвых плодовых мушек, лежащих вокруг гниющего органического арбуза, который она поставила на свой балкон летом 2015 года, она заподозрила, что наблюдает последствия такого грибка, манипулирующего поведением.
После нескольких дней посещения арбуза ранним утром и поздним вечером она подтвердила, что на самом деле грибок, контролирующий разум, заражает мух, и быстро принесла лабораторных плодовых мушек Drosophila melanogaster домой, чтобы получить их. они тоже заражены.
Она добилась успеха только после того, как отказалась от стандартной пищи, используемой для кормления мух в лаборатории, которая содержит противогрибковый агент.
"Я думал, что это большая, плохая, злая штука, помешанная на заражении большого количества мух, но грибок на самом деле довольно слабый", - сказала Эля.
Это также очень странно, сказала она, почти как научная фантастика.
"Я думаю об этом как о вторжении похитителей тел", сказала Эля. «Когда я рассказываю людям, чем я занимаюсь, они обычно злятся, но потом я говорю им, что это не может заразить людей, и они действительно интересуются».
Она взяла зараженных мух обратно в свою лабораторию Калифорнийского университета в Беркли, где она была докторантом, работающей с адъюнкт-профессором молекулярной и клеточной биологии Майклом Эйзеном, и с тех пор изучает их, чтобы определить, как грибок контролирует поведение летает.
«Существует несколько хорошо известных примеров микроорганизмов - бактерий, грибков и простейших - которые манипулируют поведением животных в естественном мире, но мы пока не понимаем, как эти организмы захватывают нервную систему животного», - сказал Эля.. Теперь, поскольку дрозофила была так тщательно изучена в лаборатории, у нее были инструменты, чтобы это выяснить.
Гриб известен уже 160 лет и называется Entomophthora muscae. Название рода означает «уничтожитель насекомых». И поведение, которое он вызывает, не является чем-то необычным среди грибков, поражающих насекомых. Есть родственные грибы, которые вторгаются в муравьев, тлей, жуков и сверчков и изменяют их поведение, в том числе заставляют их совершить фатальный подъем на высокую точку, откуда споры грибов могут широко распространяться. На самом деле у этого есть название: вершинная болезнь.
«Микробы - самая инновационная часть жизни», - недавно сказал Эйзен репортеру журнала The Atlantic. «Логика подсказывает нам, что каждый раз, когда происходит взаимодействие между микробами и животными, а это постоянно, некоторые микробы выясняют, как манипулировать поведением своего хозяина в своих интересах».
Одна вещь, которую Элия уже усвоила, это то, что грибок проникает в нервную систему мухи на ранней стадии заражения, что может быть важным ключом к пониманию того, как грибок меняет поведение мухи, сказала она.
Проникая в нервную систему, она обнаружила, что она питается жировыми запасами мухи, пока муха занимается своим повседневным поведением, по-видимому, мало затронутым.
"Насколько я могу судить, мухи невежественны", сказала она.
Только после того, как весь жир съеден, поведение мухи становится ненормальным, по-видимому, из-за того, что грибок вторгается и разрушает ее органы. В это время муха начинает проводить больше времени на более высоких насестах. В конце концов, грибок вырастает из его хоботка - сифона, через который муха всасывает жидкую пищу, - и прилипает к любой поверхности, на которой находится муха, закрепляя ее на месте. Затем муха поднимает крылья под неестественным углом 90 градусов и замирает на месте.
«Насколько я могу судить, он воздерживается от поедания мозга до тех пор, пока не убьет муху», - сказал Эля. «Это также, когда он ест мышцы».
Эля и Эйзен опубликовали свои удивительные открытия на прошлой неделе в журнале eLife и продолжают свои исследования. Теперь постдоктор Гарвардского университета в лаборатории Бенджамина де Биворта, Эля занимается изучением того, как грибок заставляет муху взбираться вверх.
В Калифорнийском университете в Беркли Эйзен и аспирант Максвелл Койл заинтригованы обнаруженным ими вирусом, который, как ни странно, заражает грибок, поражающий муху.
Но ирония теряется в грибах.