Pasożyt, który potrafi "kontrolować umysły", ma zadziwiającą dziurę w DNA

Nitnikowce (Nematomorpha) to bezkręgowce spotykane na całym świecie. Charakteryzują się obłymi, wydłużonymi ciałami, wewnątrz których brakuje części układów: oddechowego, wydalniczego i krążenia. Nitnikowce zresztą ich nie potrzebują - to pasożyty spędzające większość życia wewnątrz organizmów żywicieli i korzystające z ich układów.

Dziwaczny jest również ich cykl życia, w którym stają się mistrzami "kontroli umysłów". Jaja nitnikowców składane są w wodzie. Ich larwy są zjadane przez małe, wodne drapieżniki, które z kolei pożarte zostają przez większe zwierzęta lądowe, takie jak świerszcze czy chrząszcze. Po osiągnięciu dorosłości, pasożyty przejmują kontrolę nad zachowaniem żywicieli, zmuszając ich do wskakiwania do wody mimo braku umiejętności pływania. Gdy zwierzęta toną, nitnikowce opuszczają ich ciała i szukają partnerów, aby rozpocząć cykl od nowa.

Jak wynika z badania opublikowanego na łamach czasopisma "Current Biology", nitnikowce w trakcie ewolucji "zrezygnowały" nie tylko z kilku układów. Badacze ze Stanów Zjednoczonych i Danii dokonali sekwencji DNA dwóch gatunków tych zwierząt - jednego zamieszkującego wody słodkie i jednego słonowodnego.

- Naszym celem było dokonanie takiej analizy genomów, która mogłaby pomóc nam zrozumieć ewolucyjne relacje między nitnikowcami a innymi rodzajami zwierząt - wyjaśniła Tauana Cunha z Field Museum w Chicago, główna autorka badania.

Jak się okazało, u gatunków brakowało około 30 procent zestawu genów, który obecny jest u wszystkich zwierząt. Początkowo naukowcy myśleli, że popełnili błąd, jednak znacząca większość genów była taka sama w obydwu przypadkach. Dalsza analiza wykazała, że ten fragment genomu zawierał instrukcje do "produkcji" komórkowych struktur znanych jako rzęski.

Rzęski to małe struktury, które są obecne u wszystkich zwierząt, jak również u części roślin, grzybów i protistów. Znajdziemy je w wielu komórkach ludzkiego ciała: rzęskami są na przykład wici plemników. Dla porównania - męskie komórki płciowe nitnikowców ich nie posiadają.

- Na podstawie wcześniejszych obserwacji wydawało się, że nitnikowce nie wytwarzają rzęsek, ale tak naprawdę nie mieliśmy stuprocentowej pewności - dodała Cunha. - Teraz, dzięki sekwencjonowaniu genomu, zobaczyliśmy, że rzeczywiście brakuje im genów, które budują rzęski u innych zwierząt.

Naukowcy dodają, że brak tych samych genów u słodkowodnego i słonowodnego pasożyta wskazuje, że ta ewolucyjna zmiana nastąpiła w głębokiej przeszłości, jeszcze u wspólnego przodka obu gatunków. Nie można stwierdzić natomiast, czy to właśnie brak rzęsek stał się przyczyną pasożytniczego trybu życia nitnikowców i ich zdolności do manipulacji umysłami chrząszczy i świerszczy.

- Istnieje wiele organizmów pasożytniczych, którym nie brakuje tych konkretnych genów - powiedziała Cunha. - Ale istnieje hipoteza, że ponieważ pasożyty nie używają pewnych struktur i zamiast tego polegają na swoich żywicielach, ostatecznie tracą możliwość ich wytwarzania - dodała.