Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты - Александр Храмов

Напротив, ихневмонида Venturia canescens, которую используют для борьбы с вредителями запасов зерна, вместо полноценных вирусов вырабатывает вирусоподобные частицы, вообще не содержащие генетического материала, равно как и белковой оболочки. Вместо ДНК под мембраной таких частиц скрываются вирулентные белки, блокирующие реакцию инкапсуляции. Вирусоподобные частицы, покрывающие яйцо паразитоида, словно шуба, точечно впрыскивают вирулентные белки в подплывающие гемоциты, но не выводят из строя весь иммунитет жертвы, который может пригодиться на случай, если в нее вдруг попробует вселиться паразитоид-конкурент. Считается, что предком таких вирусоподобных частиц тоже был какой-то нудивирус, но не тот, что лег в основу браковирусов (рис. 7.7).

* Burke G. R. Common themes in three independently derived endogenous nudivirus elements in parasitoid wasps // Current Opinion in Insect Science. 2019. Vol. 32. P. 28–35.

Паразитоиды сотрудничают не только с ДНК-содержащими вирусами вроде поли-ДНК-вирусов и поксвирусов, но и с РНК-содержащими вирусами, т. е. теми, что хранят наследственную информацию в виде молекул РНК. Например, у ихневмониды Diadromus pulchellus, заражающей куколки луковой моли, опасного вредителя лука-порея, был найден РНК-содержащий реовирус DpRV2. Этот вирус уступает по своей функциональности поли-ДНК-вирусам, поскольку не умеет полностью останавливать инкапсуляцию. Тем не менее он тормозит выработку меланина в оболочке, образующейся из слипшихся гемоцитов вокруг паразитоида. Похожую функцию у этого же вида наездников выполняет и ДНК-содержащий асковирус DpAV4. Всем известно, что меланин – это пигмент, отвечающий за темный цвет в окраске животных. В то же время данное вещество играет важную структурную роль, связывая соседние белковые цепи между собой. Поэтому в норме реакция инкапсуляции сопровождается меланизацией: меланин придает дополнительную прочность стенам той тюрьмы, которую иммунитет пытается возвести вокруг чужеродного объекта. Соответственно чем меньше меланина вырабатывает организм жертвы, пытаясь заблокировать паразитоида, тем вольготнее себя чувствует последний.

Иногда паразитоиды используют вирусы для вмешательств не только в иммунитет, но и в поведение жертвы, о чем свидетельствует пример бракониды Dinocampus coccinellae, откладывающей яйца во взрослых божьих коровок. Личинки этих наездников во время своего развития выделяют РНК-содержащий вирус DcPV из группы пикорнавирусов, в которую входит и полиовирус, возбудитель полиомиелита. Как известно, полиовирус проникает в спинной мозг человека и парализует его. Точно так же вирус DcPV накапливается в нервной системе божьей коровки и, после того как паразитоид выползает наружу для окукливания, вызывает у нее тремор и временный паралич. На целую неделю божья коровка замирает над куколкой паразитоида, прикрывая ее собственным телом от возможных невзгод. Интересно, что, после того как взрослый наездник выводится из кокона, некоторые божьи коровки возвращаются к нормальной жизни и, несмотря на все пережитое, даже могут успешно размножиться. Благодаря такому хеппи-энду личинок Dinocampus coccinellae можно переквалифицировать из паразитоидов в паразитов – деятельность последних, как мы помним, не сопряжена с гибелью зараженного организма[139].

Кстати говоря, коронавирусы, о которых теперь наслышан каждый житель планеты, тоже являются РНК-содержащими вирусами, и вполне возможно, наездники не чураются использовать и их. Во всяком случае, в конце 1990-х гг. из бракониды Opius concolor был выделен неизвестный вирус с характерными шиповидными отростками на оболочке, очень похожими на знаменитую коронавирусную «корону»[140]. К сожалению, роль этого вируса, как и многих других, пока остается невыясненной. Ведь надо понимать, что далеко не каждый вирус, найденный в том или ином паразитоиде, для него полезен: он может оказаться просто случайным попутчиком или даже вредить своему носителю при определенных обстоятельствах. Взаимоотношения вирусов и членистоногих – это непаханое поле для исследований. Несмотря на скандальные обвинения в адрес Уханьского института вирусологии, уже сейчас можно сказать, что после окончания пандемии на вирусологов всего мира прольется золотой дождь в виде грантов. Остается надеяться, что это подстегнет интерес и к изучению многообразного вирусного оружия насекомых-паразитоидов.

* * *

Острова, затерянные в океане вдали от материков, – это настоящие лаборатории под открытым небом. Попадая на них волей случая, животные и растения оказываются как будто в руках экспериментатора, оторванные от своей привычной среды. Именно это произошло со сверчками телеогриллусами (Teleogryllus oceanicus) и мухами ормиями (Ormia ochracea) из семейства ежемух (Tachinidae). Еще недавно пути этих насекомых не пересекались. Муха жила в Северной Америке, а сверчок – в Австралии и Океании. Но когда человек раскинул через Тихий океан сеть грузоперевозок, оба эти вида очутились на Гавайских островах и немедленно вступили в эволюционное противоборство. Самцы у телеогриллусов, как и у прочих сверчков, стрекочут, привлекая самок. А мухи ормии, будучи паразитоидами, ориентируются на этот стрекот при поиске жертв. Слух у ормий настолько совершенный, что инженеры используют их в качестве прототипов при создании направленных микрофонов для слуховых аппаратов. Где бы сверчок ни затянул свою брачную песню, муха по звуку вычислит его координаты и прилетит, чтобы отложить ему на спину свое яичко. Выведшаяся личинка внедряется в тело незадачливого певца и начинает заживо пожирать его, готовясь к превращению во взрослую муху. Уже через неделю от сверчка остается только пустая оболочка.

В Северной Америке прямокрылые как-то приспособились к соседству с ормиями, но вот гавайские телеогриллусы оказались перед ними беззащитны. В 1990-е гг. ученые обнаружили, что на гавайском острове Кауаи почти треть самцов этих сверчков заражена мушиными личинками. Считалось, что их популяция обречена. Но затем произошло удивительное: хор сверчков на острове стал быстро смолкать, как будто невидимая рука убавила ему громкость. Буквально за несколько лет стрекотание сменилось гробовым молчанием. Ученые начали разбираться, в чем дело, – уж не вымерли ли сверчки вконец? Оказалось, что они чувствуют себя прекрасно, просто перестали петь. Из-за давления со стороны паразитоида в островной популяции распространилась мутация, вследствие которой на надкрыльях самцов исчезает стридуляционный файл – жилка с мелкими зубчиками, производящая стрекочущий звук при трении одного надкрылья о другое. По подсчетам ученых, носителями этой мутации стали 96 % самцов телеогриллусов на Кауаи. Онемевшим сверчкам пришлось изменить брачную стратегию: они подкарауливают поющих сородичей и отбивают у них самок, прилетающих на стрекотание. Не совсем ясно, что будет, если из популяции исчезнут и эти последние оставшиеся певцы. Возможно, сверчкам придется радикально пересмотреть механизмы коммуникации между полами[141]. Вот она – эволюция, происходящая на наших глазах!