Zombi technikák az élővilágban
Míg egyesek a TV-vel és az összeesküvés-elméletekkel ijesztgetik a zombikat, mások félig tréfásan a méhben lévő magzatot parazitának nevezik, amely manipulálja őt, ezek a manipuláló paraziták sikeresen leigázzák urukat, zombikká változtatva őket. És ezek a rendszerek több tízmillió éve működnek, és nem néhány nyomorúságos tíz évszázad, míg a Homo Sapiens történelmi korszaka tart. Más biológiai "zombik" - "járó halottak" - lapultak az evolúciós fa ágain, sőt sejtjeinken belül is. Megint mások az utcán járnak, és azt gondolják, hogy a környéken már mindenki meghalt, ami azt jelenti, hogy bűncselekményeket is el lehet követni, mert már nem érdekli őket. Tehát kiket hívnak a tudósok zombiknak, és hol találják meg őket? Találjuk ki.
Zombi mikroszkóp alatt
Kezdjük azzal a ténnyel, hogy nemcsak az egész szervezetet, hanem az egyes sejteket is fel lehet kelteni a halálból és az ember akaratához hajlani. A Mycobacterium tuberculosis nagyon jól tudja, hogyan kell ezt megtenni. Ez a tuberkulózist okozó baktérium szaporodik az emberi test sejtjein belül. A makrofágok - immunsejtek, amelyek veszélyes "kívülállókat" fogyasztanak - is megtelepednek. A fertőzés után a makrofágok membránja szivárgássá válik, ami szinte mindig biztos halált jelent egy sejt számára. De a mikobaktériumok nem akarják olyan könnyen elveszíteni "inkubátorukat", ezért nem hagyják, hogy a szinte elhalt sejtek a végéig elpusztuljanak, és olyan zombigyárakká változtatják őket, amelyek új tuberkulózbacillusokat képesek előállítani, és elrejtőzhetnek az antibiotikum-terápia elől.
Ha tovább zsugorodik, és még mélyebbre tekint, akkor zombik mindannyiunkban megtalálhatók. Sőt, nélkülük nem születhettünk volna meg. Legalábbis ezt gondolják a "zombi centriolák" hipotézisének szerzői, amelyet a Frontiers in Cell and Developmental Biology tudományos folyóiratban publikáltak. A centriole kilenc mikrotubulus triplett (triplett). A centriolusok "osztják össze" a sejtosztódást, osztódási orsót képezve, amely a kromoszómákat (vagy az osztódás típusától függően a felüket) a sejt pólusaihoz húzza. Megállapították, hogy a legtöbb állatban a nemi szaporodás során a centriolákat az apától örökölik, de az embereknél és más emlősöknél, valamint a rovaroknál a spermium centriolái módosulnak (vagy teljesen hiányoznak). Honnan származik tehát a megtermékenyített petesejt két centrioleja? A rovarokban például csak egy centriole van a spermium sejtben. Emberben egyáltalán semmi sem világos: úgy tűnik, hogy egyes tudósok egy megtermékenyített petesejtben a normál kettő helyett akár hármat is megfigyeltek, egérben pedig a centriolákat egyáltalán nem látták, amíg a sejt nem osztódott 32-re vagy 64-re.
A nyom a cikk szerzői szerint egyszerű: a spermasejtben két centriole van, de az egyikük módosult, lebomlott. A "holt" centriole azonban képes megosztani és működni anélkül, hogy visszaállítaná a normális formáját. "Annak a ténynek köszönhetően, hogy egyszerre leromlottak (" halottak ") és működőképesek (" életben vannak "), zombi centrioláknak neveztük őket" - írják a mű szerzői. Amikor a centriolákat zigótává műtrágyázzák, ez a zombi centriol normális lánylányt képezhet, tehát három centriole van.
A zombi centrioláknál még furcsább (de a valóságban biztosan létező) dolog a zombi mókus. Angliából, Ausztráliából és Norvégiából származó tudósok teljes beszámolót írtak róluk, és panaszkodtak arra, hogy az enzimatikus aktivitástól mentes „zombi fehérjék” finoman szólva sem részesítik előnyben kollégáikat.
Promóciós videó:
És teljesen hiába: az élők minden királyságában jelen vannak, és a genom 10-15% -át foglalják el. Ha nem lenne rájuk szükség, a természetes szelekció lassan megtisztítaná őket (öröm pazarolni az energiát a haszontalan szemét szintetizálására is), de ez nem történik meg. És ha elkezdjük megérteni, hogy még a nem kódoló, "ócska" DNS is valójában nem csak okból foglal helyet a genomban, akkor a kódoló géneknek, amelyekből még nem funkcionális fehérjék is előállnak, minden bizonnyal értelme van. Az ilyen „zombik” befolyásolhatják működő prototípusukat, megváltoztathatják tevékenységét, a sejt megfelelő helyéhez rögzíthetik - vagyis teljes életet élhetnek „funkcionális halála” után.
A zombi pedig az ágakon ül
Mi a helyzet a növényekkel? Történetünkben nem fogjuk méltatlanul megkerülni őket. Sőt, zombikká is válhatnak. A fitoplazma baktériumok miatt a zombi növények virágok helyett gallyakon termesztik a leveleket. Nem tudnak többé szaporodni, és a tuberkulózis-bacilusok által kolonizált makrofágokhoz hasonlóan gyárakká válnak a baktériumok termelésére.
Az egysejtű növények a SAP54 fehérje segítségével gyenge akaratú rabszolgákká teszik a növényeket, amelyek kölcsönhatásba lépnek a MADS domén fehérjéivel (nem, nem az őrültségért, hanem a virág kialakulásáért felelősek). Az evolúció során az SAP54 baktériumfehérje megtanult hasonlítani a K-domén fehérjéhez, amely általában kölcsönhatásba lép a MADS-szel - ezért feltörték a növényi kontrollhoz való hozzáférés rendszerét.
De nemcsak a növényi ágak válhatnak "zombiká". A tudósok úgy is nevezhetik az evolúciós fa ágait. Sok vita folyik az emlősök fejlődésének modelljéről a kréta-paleogén kihalás után, amely elpusztította a dinoszauruszokat, valamint számos más állatot és növényt. Ezeknek az eseményeknek két változata van. Az első „robbanásveszélyes” modell, a „hosszú biztosítékú robbanóanyag-modellel” szerint a különféle rendű ősök először az emlősök osztályán belül szétváltak, majd megjelentek az egyes rendeken belüli fajok. A rövid biztosítékú robbanó modell feltételezi, hogy ezek az események szinte egyszerre történtek. Nemrégiben egy „lágy robbanás” modellt javasoltak, amely szerint néhány vonal a kréta korszakban keletkezett, és a kihalás után bekövetkezett a fő „robbanás”.
A legújabb modell problémái és gyengeségei feltárják az evolúciós fán keletkezett szellemágakat és zombiágakat. Az elsők annak a ténynek köszönhetőek, hogy az ősmaradványok hiányosak: nem találtak ősöket, és az utódok a helyükön voltak. Ez utóbbiak problematikusabbak, mert előfordulnak, mielőtt a molekuláris adatok megjósolták volna ősi csoportjaik eltérését.
A Molecular Phylogenetic and Evolution cikk szerzői mindhárom modellt elemzik és egy „hosszú biztosítékkábel” mellett érvelnek, megmutatva, hogy a rendi szintű felosztás valószínűleg a krétakorban kezdődött. Ez a koncepció lehetővé teszi a zombiágak legyőzését és az emlősök evolúciós fájának finomítását.
Terrorista férgek a rákokban és a hangyákban
Az evolúció során a paraziták kiterjedt zombitechnológiákkal gazdagodtak. Itt minden eszközt alkalmaznak: manipulációt, a saját érzékszervei jelzéseinek valótlanságába vetett hitet, immunitással vívott háborúkat és hamis hormonokat.
"A neuroparazitológia a tudományos fantasztikum küszöbén áll" - írja Michael Dickinson, a Washington Egyetem The Journal of Experimental Biology társszerkesztője. Ezt a kifejezést a rémület és a csodálat keveréke fűszerezi: a "ne egyél meg, még mindig hasznos leszek neked" kéréstől kezdve valaki más immunrendszeréhez, a tulajdonosok alattomos manipulációjáig és zombálásáig - egy lépés. És átmehet olyan molekulák kovácsolásával, amelyeket a gazda sejtjei kommunikálnak.
Néha úgy tűnik, nincs sok értelme. Vannak gammarus rákfélék, amelyek az amfipódák rendjébe tartoznak (azért hívják őket, mert szó szerint oldalra úsznak). De amikor paraziták támadják meg őket, a rákfélék elveszítik uralmukat önmaguk felett, és mozogni kezdenek, mint az összes többi rákfélék, sőt a fénybe úszni ahelyett, hogy elrejtőznének előle.
Gammarus rákfélék. Julie / Flickr-rel
Ennek eredményeként nagyobb valószínűséggel megeszik őket a halak, amelyekbe a parazitának be kell jutnia. A tudósok képesek voltak befolyásolni a gammarus mozgását szerotoninnal, és kimutatták, hogy a paraziták nagy valószínűséggel befolyásolják az immunválaszt, ami a rákfélék idegrendszerének gyulladását okozza. Ennek eredményeként a szerotonin, az idegsejtek közötti, valamint az idegsejtek és más sejtek közötti jeleket továbbító közvetítő molekula munkája megszakad. A rákfélék nem kapnak megfelelő vizuális és szagjelzéseket, és úsznak halála felé.
Előfordul, hogy a parazitáknak az egyik szervezetben a "gyermekkort", a másikban a "serdülőkort", a harmadikban pedig fel kell nőniük. Így éli át életét a pelyhes féreg, a lándzsás Dicrocoelium dendriticum.
Tojásainak a talajban kell feküdniük, a későbbi pelyheket a csiga belsejében lévő "óvodába" küldik. A következő szakaszban egy ideig szabadon úsznak farkú cercariae lárvák formájában, majd egy hangya lenyeli őket, ezután metacercariaakká válnak.
De nem minden cercaria megy át a hangya "iskolán": egyikük halálra hivatott, hogy a többiek felnőjenek. Bejárja a hangya subopharyngealis ganglionjába, amely a rovarok agyának prototípusának alsó fele. Ott a cercaria kényelmesen megtelepszik, vékony héjjal veszi körül magát, és leül a „kezelőpanelen”. Mostantól a hangya nappal működik, mint minden testvére, de éjszaka akaratgyengeségű zombivá válik. Elhagyja a hangyabolyot, felmászik egy fűszálra, a fogával kapaszkodik és várja, amíg egy emlős lenyeli: a zombi hangya csak egy hatlábú jármű, amelyet férgek eltérítettek a dédelgetett cél elérése érdekében, amely egy juh vagy tehén májává vagy epevezetékévé válik. Ott a férgek virágozni fognak, és akár több tízezer egyedet is megsokszorozhatnak.
Fejlesztési ciklus / Dicrocoelium dendriticum Wikimedia Commons
Más paraziták, hajférgek szöcskéket és csótányokat okoznak biztos halálhoz, és arra kényszerítik őket, hogy a vízbe ugorjanak, ahol a parazita következő gazdájának, a halaknak meg kell enniük a rovarokat.
Macskák, egerek és gonosz virágok egy űrhajón
De ha a hangya vagy rákfélék zombikálása nem olyan nehéz, akkor egy nagy és összetett gerinces agyának „feltörése” a legfejlettebb „hackerek” feladata. Ezért a zombálás leghíresebb, sőt kanonikus példája természetesen a toxoplazmózis. Ezt a betegséget a legegyszerűbb Toxoplasma gondii okozza. A toxoplazma, ellentétben a férgek lárváival, csak egy sejtből áll, de billió idegeneket képes alárendelni.
A Toxoplasma útvonal végső célpontja, az ígért földjük a macska. Az alattomos egysejtű paraziták azonnal ritkán kerülhetnek bele, így a Toxoplasma paradicsomba vezető út leggyakrabban a halálon keresztül vezet. Igaz, nem a sajátjuk: a macskához való eljutáshoz kisebb járműveket - patkányokat, egereket vagy madarakat - használnak.
Ezekben az állatokban a Toxoplasma különféle átalakulásokon megy keresztül. Az agyba kerülve tirozin-hidroxilázt termelnek, egy olyan fehérjét, amely szabályozza a dopamin hormon szintézisének sebességét. Ez a hormon, örömmel és bizalommal társulva, kulcsfontosságú láncszem a motivációs és jutalmazási rendszerben. Miután megadta magát a boldogság ígéretének, az a belső sárgarépa a horgászboton, bármilyen indíttatású, a rágcsálók vagy a madarak félelmetlenné válnak, és maguk kezdik el keresni a találkozásokat egy bolyhos vadállat karmos mancsával.
A tirozin-hidroxiláz-molekulák ártalmatlan virágnak tűnnek, de a Toxoplasma kezében gonosz virágokká válnak, és nem a Baudelaire-i, hanem a legigazibb értelemben / Gla086 / Wikimedia Commons
De a legszebb mechanizmusok is meghibásodhatnak. Képzelje el, hogy autót vagy helikoptert kell ellopnia, hogy eljuthasson például egy paradicsomi szigetre, ahol derűs élet vár Önre. De aztán bekövetkezik a váratlan: a következő katonája tévedésből kiderül, hogy űrhajóban van. Megtanultad eltéríteni az autókat és a repülőgépeket, tudod, hogyan kell ezeket kormányozni, elrejtőzni az őrök - az immunrendszer - elől és szaporodni, a különböző szöveteket benépesítve, vonzóbbá tetted áldozataidat az ellenkező nem számára, sőt a hawaii libapopulációkat is fenyegeted azzal, hogy korábban "eltérítesz". 48% -uk. De még nem tanultad meg az űrhajók repülését. Általánosságban elmondható, hogy hajója autopilótával repül a Marsra. Nem csak, hogy nincs most paradicsomsziget, nincs is magával szkafander. Természetesen az űrhajónak vannak gombjai, hasonlóak a hozzájuk tartozó gombokhozamit rákattintani szokott - de néha teljesen másképp működnek.
Ezenkívül az áldozat immunrendszere is befolyásolhatja az idegrendszert (például gyulladás révén, mint ugyanazon gammarusban), és megváltoztathatja viselkedését - és nem mindig a Toxoplasma szempontjából előnyös irányba.
Az emberek zombálása: Az egér szeretetének visszhangjai és az apokalipszis New Yorkban
Valószínűleg így érezné magát a Toxoplasma, ha egy ember megfertőzésével értékelni tudja a siker esélyeit. A macska valószínűleg nem eszi meg, és a maga módján reagál a Toxoplasma ingereire. Például megnövekedett a skizofrénia, vagy megnövekedett kockázata annak megnyilvánulásának. A fertőzött emberek felmérései azt is mutatják, hogy a Toxoplasma áldozatai lassabban és passzívabbá válnak a veszélyek jelenlétében, az önmegőrzés ösztöne gyengül, és bár általában a betegek ingerültebbek, nem akarnak harcolni semmiért. Ijesztő helyzetekben - sötét erdőben, éjszaka egy üres házban - nyugodtak maradnak.
Az emberek drámai változásokat tapasztalhatnak a gyanakvás és a társasági viszonyok terén is. A nők barátságosabbá és önzetlenebbé válnak, míg a férfiak éppen ellenkezőleg, nem akarnak semmit megosztani. A fertőzött gyanúját nemcsak a nem, hanem a lakóhely is befolyásolja: a városi férfiak és a falusi nők bizakodóbbá válnak a Toxoplasma miatt, míg a falusi férfiak és a városi nők éppen ellenkezőleg, mindenben fogást keresnek.
Ismét látjuk a parazita „dopamin” kézírását, emlékeztetve arra, hogy ez a hormon eltérően hat a hím és nőstény emlősökre. A préri lepényekkel, a rágcsálók világában a szerelem és a hűség modelljeivel végzett kísérletek azt mutatták, hogy a dopaminra nemcsak a lelki társhoz való ragaszkodás, hanem az idegenekkel szembeni agresszió érdekében is szükség van. Az ilyen hatások különböző módon érinthetik a hímeket és nőstényeket: egyeseknek meg kell védeniük a területet, másoknak kötődniük és barátságosaknak kell lenniük. Talán ez a válasz a Toxoplasmával fertőzött férfiak és nők viselkedésében mutatkozó különbségekben is megmutatkozik - bár természetesen az emberek nem egerek, és a Toxoplasma kezelőfelülete nem is olyan kényelmes.
A toxoplazmák azonban nem tanulnak hibáikból, és továbbra is az űrhajókba ütköznek: azokban a régiókban, ahol a közegészségügy nem túl népszerű, és sok nyers hús kerül az ételbe, az emberek több mint fele antitesteket képez a Toxoplasma ellen. Ez azt jelenti, hogy betegek vagy legalábbis korábban találkoztak ezekkel a parazitákkal. Ezt a fertőzést nem könnyű antibiotikumokkal gyógyítani: valahol a parazita alvó formája - valahol túlél egy cisztát, amely mindig készen áll a szaporodásra. És megint egy ember már nem pontosan ő, hanem egy Toxoplasm űrhajó, amelyet belülről irányítanak, és egy elérhetetlen macska belsejében törekszik.
De vannak más forgatókönyvek is a zombi apokalipszisről. A növények nemcsak áldozatok lehetnek, mert a tőlük kapott drogok megrészegíthetik az embereket. Az a történet, hogy a vegyészek, miközben a kannabinoid receptorokat kutatják (amelyek nemcsak a kábítószeres kannabinoidokra, hanem a szervezet számos belső neurotranszmitterére is reagálnak), véletlenül kiváltották a "zombik" megjelenését New York utcáin, nem az apokalipszisről szóló film cselekménye, hanem az igazi témája tudományos cikk megjelent a The New England Journal of Medicine 2017. januárjában.
Tavaly július 12-én gyorsreagálású egységeket küldtek a zombiként viselkedő baljós emberek felkutatására és elfogására. A New York-i Brooklynban összesen 33 embert találtak üresen, értetlen szemekkel mechanikusan barangolni az utcákon. Az emberek lassan, mint a somnambulisták, megmozgatták a kezüket, és morogtak, mint a valódi zombik. Nyolc újonnan vert "zombit" vizsgáltak vizelet és vér szempontjából. A 17 napig tartó vizsgálat után a tudósok megállapíthatták, hogy a tettes egy nemrégiben szintetizált kannabinoid volt kábítószer-keresés céljából, amelyet az emberek egy AK-47 24 Karat Gold növényi gyógyszer leple alatt vásároltak, amely az első típusú kannabinoid receptorokat érintette.
Olvassa el a folytatást itt.
Jekatyerina Miscsenko