Houba mění mouchy v zombie. Vědci popsali, jaké genetické triky k tomu používá

Hmyzomorka muší je houba, která – jak už naznačuje její jméno – napadá mouchy. Nejprve je nakazí, pak ovládne jejich nervový systém a změní je v „zombie“, tedy řídí jejich chování. A nakonec donutí zdravé mouchy k nekrofilnímu páření se s mrtvým exemplářem. Vědci z Kodaňské univerzity v novém výzkumu představili genetické triky této houby.

Popsat genom této parazitické houby se povedlo teprve nedávno. Podařilo se to americkým vědcům, kteří byli z výsledků nadšení: je totiž výjimečný v tom, že je asi pětadvacetkrát větší než u většiny jiných hub. Tohoto přelomu využili dánští biologové, kteří na zámořský výzkum navázali. Zajímalo je, jak vypadá genetický mechanismus, pomocí něhož houba dokáže mouchu ovládat a řídit její chování jako lidský žokej závodního koně.

Henrik de Fine Licht, který tento výzkum vedl, se zaměřil na poddruh plísně, jenž se specializuje na napadání pouze jediného druhu mouchy, a to na octomilku. Vědci pod Lichtovým vedením si ji vybrali proto, že octomilky jsou skvěle popsaným organismem, který se desítky let využívá v laboratořích po celém světě – a věda o něm ví první, poslední. Označují se jako takzvaný modelový organismus.

  • Modelový organismus je intenzivně zkoumaný organismus, jehož zkoumání neslouží jen k poznání jeho samého, ale je systematicky používáno k probádávání a popisování obecnějších jevů a odvozování vlastností a vztahů platících pro jiné organismy.

Jak odhalit zombie-mouchu

„Výzkum ukázal, že touto houbou může být infikovaných až šedesát až osmdesát procent much, které poletují v místnosti nebo ve stáji. Člověk si jich nejčastěji všimne, když narazí na mrtvou mouchu sedící na okně obklopenou bílým kruhem spor,“ popisuje de Fine Licht.

Jakmile houba mouchu infikuje, začne ji konzumovat. Využívá její vnitřnosti pro získávání živin, a díky nim zase víc roste a může se uvnitř hmyzu množit. Octomilka je přitom celou tu dobu naživu; teprve, když jí začne docházet energie, a přiblíží se tak okamžik jejího konce, začne houba manipulovat s mozkem, popsali vědci v novém výzkumu. A ovládá octomilku natolik dobře, že je schopná řídit její chování.

Moucha ovlivněná hmyzomorkou se přilepí na rostlinu nebo okno, a pokusí se přitom dostat, co nejvýš to jde.

„V tomto okamžiku se už téměř celé její tělo skládá z houbové hmoty. Nakonec se všechny běžné procesy mouchy zastaví. Během několika hodin začne houba vystřelovat ze zadní části těla mouchy houbové spory. Při tomto procesu současně vylučuje chemické vůně, které přitahují zdravé mouchy. Jakmile se přiblíží, snaží se spářit s mrtvou mouchou, což umožní sporám prorůst do zdravé mouchy a nakazit i ji – a celý proces se opakuje,“ vysvětluje dánský vědec.

Dokonalé načasování

Celý tento proces a životní cyklus hmyzomorky je už popsaný poměrně dlouho a značně detailně – jenže ne na genetické úrovni. To umožnil právě až nedávný výzkum, který vytvořil genetický atlas této houby.

V nové studii skupina vědců například zjistila, že houba má několik jedinečných genů, které umožňují, aby „zombifikace“ mouchy proběhla v dokonalém načasování. „Manipulace s chováním začíná vždy za soumraku. Myslíme si, že je to pro houbu výhodné, protože v noci je vyšší vlhkost. Proto je to lepší doba pro uvolnění infekčních spor, které jsou jinak náchylné k vysychání. Teď navíc víme, že houba má geny, které kódují proteiny citlivé na světlo,“ popisuje Carolyn Elyaová z Harvardovy univerzity, která se na výzkumu také podílela.

„Domníváme se, že stejně jako u jiných organismů by houba mohla využívat světelné signály k určování času. Jedná se tedy o důležitý klíč k mechanismu, jenž je základem manipulace s přesným načasováním změny chování,“ dodává.

Genom navíc prokázal, že parazitická houba má mnoho kopií enzymů, které dobře rozkládají tvrdé chitinové schránky hmyzu. „To nám říká, že hmyzomorka má jedinečnou evoluční adaptaci na růst a život v prostředí hmyzu. Není to sice překvapivé, ale teď jsme to poprvé ověřili,“ poznamenává Elyaová.

Možné využití „zombifikace“

Tato studie byla pouze takzvaným základním výzkumem. To znamená, že pouze popsala genetické základy složitých procesů a nekladla si žádné ambice na praktické aplikace výsledů. Přesto autoři už nad možným využitím uvažují. De Fine Licht si myslí, že existuje rovnou několik způsobů, jak by lidé mohli v budoucnu využít znalosti této houby.

55 minut
Hyde Park Civilizace: Biolog Merlin Sheldrake
Zdroj: ČT24

Podle biologa má věda stále ještě zásadní problém v tom popisovat a analyzovat fungování nejsložitějšího útvaru ve známém vesmíru – tedy lidského mozku. Je příliš velký, příliš složitý... Jenže při „zombifikaci“ octomilky se děje spousta nesmírně zajímavých procesů na ohraničeném a dobře popsaném prostoru.

Změny chování nervové soustavy jsou přitom způsobené mechanismem, který lze relativně snadno pochopit. „Pokud pochopíme, jak houba funguje, můžeme začít mapovat celou sekvenci od genů a molekul až po chování,“ říká vědec.

To je podle něj teprve začátek: „A pak se lze inspirovat chemickými látkami a určitými mechanismy, které houba využívá k manipulaci s chováním mouchy, například při navrhování nových léků na duševní choroby u lidí.“ Nabízí se podle něj samozřejmě i poněkud kontroverzní možnost využití houby pro biologickou kontrolu škůdců. Jednou z nevýhod chemických pesticidů i fungicidů, které jsou dnes na trhu, totiž je, že napadají mnoho druhů hmyzu. Ale tady má věda k dispozici organismus, jenž umí napadat jen jediný druh škůdce.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Bez pravdy, gulagů a naděje. Nový ruský slovník je nástrojem politické moci

Nový výkladový slovník státního jazyka, který letos vydalo Rusko, využívá jazyk jako politický nástroj moci. Zcela v něm například chybí pojmy jako pravda, gulag nebo stalinismus. Podle Jany Kockové ze Slovanského ústavu Akademie věd je dokument závazný pro státní orgány, úředníky i učitele a může mít konkrétní společenské i právní důsledky.
před 5 hhodinami

Do Evropy se vrátila lepra, případy hlásí Rumunsko a Chorvatsko

V polovině prosince oznámil rumunský ministr zdravotnictví Alexandru Rogobete, že se v zemi dva lidé nakazili leprou. Jde o první potvrzené případy lepry v Rumunsku za více než čtyřicet let. Obě nakažené ženy pracovaly v lázních ve městě Kluž jako masérky. Další dva lidé čekají na výsledky testů. Úřady lázně, kde se nemoc objevila, uzavřely. Jeden případ zaznamenalo i Chorvatsko. Lepra není výrazně nakažlivá a valná většina lidí je proti ní imunní.
před 7 hhodinami

Novým šéfem NASA se stal Jared Isaacman

Americký Senát ve středu potvrdil miliardáře a soukromého astronauta Jareda Isaacmana jako nového šéfa Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA), píše agentura Reuters. Isaacman se tak stal patnáctým šéfem úřadu. V republikány ovládaném Senátu pro něj hlasovalo 67 senátorů, proti jich bylo 30.
před 23 hhodinami

Podvodníci okradli děti s rakovinou o desítky milionů, které na ně vybrali

Mezinárodní skupina podvodníků roky okrádala rodiny s dětmi, které trpí rakovinou. Pomocí emotivních videí na YouTube poptávala peníze, které si pak ale nechala. Zneužívání dětí a rodin odhalilo rozsáhlé dvouleté vyšetřování stanice BBC. Riziko, že člověk přispěje na podvodné sbírky, lze snížit následováním jednoduchých zásad.
včera v 16:41

Glumův efekt poškozuje vědu a hlavně doktorandy, naznačila studie

Vědci si příliš hromadí znalosti i výzkumná témata pro sebe, tvrdí nový výzkum, který fenomén nazval Glumův efekt, podle postavy z knihy Pán prstenů J. R. R. Tolkiena. Glum si žárlivě střežil Prsten podobně, jako si dnes významná část vědců sobecky hlídá „svoje témata“. Poškozuje to zejména doktorandy, ale také celou vědu, protože tak v laboratořích a výzkumných ústavech vzniká toxická atmosféra, naznačuje studie, která ale má metodologické nedostatky.
včera v 14:15

Británie se vrací k programu Erasmus

Británie a Evropská unie se ve středu dohodly, že britským studentům umožní opětovné zapojení do oblíbeného studentského výměnného programu Erasmus+. Jde o malý, ale symbolický signál zlepšení vztahů mezi Spojeným královstvím a EU po brexitu, napsala agentura Reuters.
včera v 13:09

Lední medvědi se geneticky adaptují na změny klimatu

Studie vědců z University of East Anglia (UEA) popsala, že se u ledních medvědů, které zkoumali v jihovýchodním Grónsku, začala měnit aktivita některých genů. Jedná se především o ty spojené s teplotním stresem, stárnutím a metabolismem. Podle studie to naznačuje, že se možná pokoušejí přizpůsobit prokazatelně teplejším podmínkám.
včera v 11:27

Fotograf v Alpách náhodou objevil Údolí dinosaurů s tisíci stop

V národním parku Stelvio v italském regionu Lombardie fotograf přírody náhodou objevil otisky, ze kterých se následně vyklubaly tisíce stop dinosaurů. Paleontologové jejich stáří odhadují na 210 milionů let. Nález považují za největší svého druhu v Alpách a za jeden z nejvýznamnějších na světě.
včera v 10:09
Načítání...