Живые мертвецы: может ли человек на самом деле заразиться зомбирующим грибком, как в сериале The Last of Us
Поставленный по одноименной компьютерной игре сериал The Last of Us («Одни из нас») показывает постапокалиптическое общество, разрушенное пандемией. Виновником глобальной трагедии в этом мире выступил не вирус, а паразитический грибок, способный проникать в нервную систему человека и «перехватывать управление» над его телом и разумом. Миллиарды людей превращаются в ненасытных зомби, охваченных лишь одним стремлением: заражать еще здоровых и распространять грибок дальше.
Вступительная сцена первой серии проходит в телестудии, где эксперты-эпидемиологи рассуждают о возможности такой пандемии. Один из них как раз и указывает на страшную угрозу, которую несут грибы родов Cordyceps и Ophiocordyceps (кордицепсы), действительно способные манипулировать нервной системой своих жертв-насекомых. И хотя в норме они не представляют для людей никакой опасности, глобальное потепление создает условия, которые стимулируют их адаптацию к нашему организму. Попробуем разобраться, насколько реальна эта опасность в нашем — пока не постапокалиптическом — мире.
Вдохновляющие прототипы
Кордицепсы известны науке уже пару сотен лет. Однако люди сталкиваются с ними куда дольше. В традиционной китайской медицине некоторые виды кордицепса считаются средством, помогающим едва ли не от всего, включая диабет, астму, онкологические заболевания, а в качестве приятного бонуса еще продлевающим жизнь. Для такого «лечения» используют порошок высушенных и перемолотых грибков, которые производят на специальных фермах, где поколения насекомых растут и умирают, превращаясь в «зомби», словно в бесконечной антиутопии.
Впрочем, первую всемирную известность кордицепсы получили в 2016 г., после того, как в научно-популярном телешоу «Планета Земля» (Planet Earth) был показан короткий сюжет о поражении несчастного муравья Paraponera таким «грибком-убийцей». Геймдизайнер Нил Дракман (Neil Druckmann) признавался, что именно эта леденящая кровь история вдохновила его на создание мрачной игры The Last of Us.
На сегодняшний день известно больше 600 видов Cordyceps, плюс больше 200 видов рода Ophiocordyceps, который называется виновником пандемии в The Last of Us. Эти два рода — самые многочисленные и самые знаменитые, но далеко не единственные группы грибков, вызывающие «зомбификацию». По-видимому, способность манипулировать поведением жертвы возникала у них не раз и независимо друг от друга. Недаром такую же особенность демонстрируют и представители класса энтомофторовых грибов, эволюционно далеких от аскомицетов, к которым относятся кордицепсы.
При этом каждый вид грибка специализируется на строго определенном виде хозяев. Тот же китайский кордицепс (Ophiocordyceps sinensis) паразитирует исключительно на личинках тибетских бабочек-тонкопрядов, и только на них. А некоторые паразиты зашли в своей адаптации к хозяину так далеко, что даже стали для них полезны, превратившись в симбионтов – они могут так и оставаться в кишечнике насекомого, помогая ему переваривать пищу. Поэтому ученые уверены, что описаны далеко не все виды таких грибов.
Заражение и смерть
Грибы размножаются спорами, микроскопическими, обычно одноклеточными структурами, которые развиваются в их плодовых телах и производятся в прямо-таки промышленных количествах. Жертва — допустим, работающий на свежем воздухе муравей, — может легко проглотить одну из них, ничего не заметив. В первое время он продолжает вести обычную жизнь среди товарищей и никак не меняется. Однако судьба его уже решена: заражение Ophiocordyceps для муравьев стопроцентно смертельно.
В зависимости от конкретного вида и разных обстоятельств, болезнь может растянуться на недели и даже пару месяцев. Но как только грибница достаточно распространяется по тканям насекомого, она начинает брать власть в свои руки. Поведение муравья резко изменяется. Например, он может забыть о ночном образе жизни, свойственном его виду, проявлять гиперактивность в любое время суток.
В отличие от зомби из игры и сериала, на соседей он не нападает: кордицепсу важно распространить свои споры как можно шире. Поэтому для контролируемых насекомых типична тяга к возвышенному и влажному. Жертва – точнее говоря, управляемое грибом тело, — поднимается на дерево, высокую траву или куст, часто выбирая северную, более сырую сторону. Муравей перебирается на лист и вцепляется в него последним мощным укусом, больше никогда не расслабляя свои челюсти.
Следующие несколько дней насекомое умирает, а гриб активно потребляет его ткани. Из его тела быстро вытягиваются плодовые тела. У «классических» кордицепсов они растут из основания головы муравья и напоминают крошечные булавы, откуда и взялось их латинское название: cord — «булава» и ceps — «голова». По окрестностям рассыпаются мириады новых спор.
Посторонние манипуляторы
Вопреки картине, которую рисуют создатели The Last of Us, кордицепс вовсе не «порабощает мозг» своей жертвы. Проведенное в 2017 г. исследование показало, что начиная рост из брюшка насекомого, грибница оплетает его мышечные клетки, перехватывая контроль над движениями у нервной системы. Внутрь мозга она даже не проникает: по-видимому, жертва остается в полном «сознании», но теряет возможность управлять собственным телом. По меткому замечанию одного миколога, «мозг остается в кресле водителя, однако грибок отбирает у него рулевое колесо».
Именно кордицепс двигает челюстями муравья при последнем предсмертном укусе. Сила его так велика, что мыщцы насекомого могут повредиться или даже вовсе разорваться из-за чрезмерного усилия. Любопытно, что когда ученые рассмотрели пораженные мускулы под электронным микроскопом, они заметили на них массу крошечных везикул, бусинок, которые отсутствуют в нормальной здоровой ткани.
Пока что неясно, что это за структуры, какова их роль или хотя бы откуда они берутся. Возможно, их отращивает кордицепс, накапливая внутри какие-то вещества, позволяющие ему управлять сокращениями мыш. Но возможно, что это патологические образования, возникающие в организме в ответ на заражение. Эта загадка до сих пор не решена, в очередной раз подчеркивая, как мало мы знаем о том, как именно грибы управляют своими жертвами. Впрочем, ясно одно: нервную систему они не затрагивают, и к сложным манипуляциям, изображенным в сериале, неспособны.
Холодно – теплее – горячо
Патогенные грибки представляют громадную угрозу для всего живого. Прямо сейчас земноводные по всей планете массово гибнут из-за нестихающей пандемии хитридиомикоза, вызванного грибками Batrachochytrium. За последние полвека болезнь сократила численность сотен видов амфибий на 90 и более процентов, десятки истребила под корень. Однако у людей (если не считать больных с сильно подорванным иммунитетом) грибы редко вызывают тяжелые болезни.
Страдают от них, в основном, растения и животные, неспособные подогревать себя изнутри. За миллиарды лет эволюции грибы так и не приспособились переносить сколько-нибудь высокую температуру. Существует даже вполне уважаемая гипотеза, согласно которой теплокровность возникла именно для борьбы с грибковыми инфекциями. Недаром самая распространенная из таких болезней у людей – кандидоз, который обычно поражает кожу, сравнительно прохладную поверхность организма. Однако именно с Candida, которые ее вызывают, связаны многие опасения последних лет.
Тут наложились друг на друга сразу два тревожных тренда. С одной стороны, нормальная температура тела современных людей понемногу снижается – примерно на 0,03 °C за десятилетие. Разные гипотезы связывают это с распространением гигиены , изменениями в питании и образе жизни, что могло ослабить «фоновый уровень» течения воспалительных процессов. Так или иначе, но это снижение происходит на фоне куда более стремительного роста среднегодовых температур на планете – пресловутого глобального потепления. Новые условия создают мощное давление отбора, стимулируя Candida адаптироваться к жизни в более теплых условиях, заодно создавая чуть более комфортные условия для их развития в организме человека.
Тревоги и надежды
На такую тревожную возможность указывают некоторые работы последних лет. В частности, лишь в XXIв., причем почти одновременно по всему миру, стали фиксироваться инфекции, вызванные грибами C. auris. Предполагается, что именно потепление позволило им «переквалифицироваться» из обычных грибов, обитающих в природе, в патогенные. При этом по-настоящему эффективных препаратов для лечения и предотвращения подобных болезней, наподобие антибиотиков против бактерий или антивирусных вакцин, нет. А лично C. auris устойчив и к большинству лекарств, которые обычно помогают при грибковых инфекциях.
Однако опасения специалистов относительно Candida не стоит распространять на все огромное царство грибов, и тем более – на кордицепсов. В конце концов, они существуют в природе уже сотни миллионов лет, и за это время так и не сумели «перескочить» с насекомых на млекопитающих или хотя бы холоднокровных позвоночных. И уж тем более трудно придется кордицепсам с управлением человеческим телом. Недаром эти паразиты так узко специализированы: адаптироваться приходится под каждую жертву индивидуально, притом что разница между муравьем и H. sapiens слишком велика.
Но уж если допустить такой фантастический сценарий, люди наверняка найдут, чем ответить «зомби-грибу». Достаточно вспомнить, что у кордицепса имеются собственные безжалостные враги: в 2022 г. ученые идентифицировали два вида грибков, которые развиваются внутри грибницы кордицепса и пожирают его ткани, заодно препятствуя образованию новых спор. Более того, они относятся к прежде неизвестным и совершенно разным родам, Niveomyces и Torrubiellomyces. Это может говорить о том, что эти грибы — далеко не единственные «паразиты паразита», способные поражать кордицепс. Так что в крайнем случае у нас найдутся естественные союзники.