Técnicas zombis en la vida salvaje
Mientras que algunas personas se asustan con los zombis a través de la televisión y las teorías de la conspiración, y otras, medio en broma, llaman al feto en el útero un parásito que la manipula, los verdaderos parásitos manipuladores dominan con éxito a sus amos, convirtiéndolos en zombis. Y estos esquemas han estado funcionando durante decenas de millones de años, y no algunas miserables decenas de siglos, mientras dure el período histórico del Homo Sapiens. Otros "zombis" biológicos - los "muertos vivientes" - acechaban en las ramas del árbol evolutivo e incluso dentro de nuestras células. Incluso otros caminan por las calles y piensan que todos a su alrededor ya están muertos, lo que significa que puede cometer delitos, porque a ellos ya no les importa. Entonces, ¿a quién llaman los científicos zombies y dónde encontrarlos? Vamos a averiguarlo.
Zombie bajo el microscopio
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Comencemos con el hecho de que no solo se puede hacer que todo el organismo, sino también células individuales, se levanten de entre los muertos y se doblen a la voluntad de uno. Mycobacterium tuberculosis sabe muy bien cómo hacer esto. Esta bacteria, que causa la tuberculosis, se multiplica dentro de las células del cuerpo humano. También se instala dentro de los macrófagos, células inmunes que se alimentan de "forasteros" peligrosos. Después de la infección, la membrana de los macrófagos se vuelve permeable, lo que casi siempre significa una muerte segura para una célula. Pero las micobacterias no quieren perder sus "incubadoras" tan fácilmente, por lo que no permiten que las células ya prácticamente muertas mueran hasta el final, convirtiéndolas en fábricas zombis que pueden producir nuevos bacilos tuberculosos y esconderse de la terapia antibacteriana.
Si te encoges más y miras aún más profundo, todos nosotros podemos encontrar zombis. Además, sin ellos no podríamos haber nacido. Al menos eso es lo que piensan los autores de la hipótesis de los "centríolos zombis", publicada en la revista científica Frontiers in Cell and Developmental Biology. El centríolo es nueve tripletes (tripletes) de microtúbulos. Los centríolos "orquestan" la división celular, formando un huso de división, que atrae los cromosomas (o sus mitades, según el tipo de división) hacia los polos de la célula. Se ha establecido que en la mayoría de los animales, durante la reproducción sexual, los centríolos se heredan del padre, pero en los humanos y otros mamíferos, así como en los insectos, los centríolos de los espermatozoides se modifican (o desaparecen por completo). Entonces, ¿de dónde provienen los dos centríolos en un óvulo fertilizado? En los insectos, por ejemplo, solo hay un centríolo en el espermatozoide. En los humanos, nada está claro en absoluto: parece que algunos científicos observaron en un óvulo fertilizado hasta tres en lugar de los dos normales, y en un ratón, los centríolos no se vieron en absoluto hasta que la célula se divide en 32 o 64.
La respuesta, según los autores del artículo, es simple: hay dos centriolos en el espermatozoide, pero uno de ellos está modificado, degradado. Sin embargo, el centríolo "muerto" puede dividirse y funcionar sin ser restaurado a su forma normal. “Debido a que están simultáneamente degradados (“muertos”) y funcionales (“vivos”), los llamamos centríolos zombis”, escriben los autores del trabajo. Cuando los centríolos se fertilizan en un cigoto, este centríolo zombi puede formar un centríolo normal hijo, por lo que hay tres centríolos.
Una cosa aún más extraña que los centríolos zombis (pero que definitivamente existen en la realidad) son las ardillas zombis. Científicos de Inglaterra, Australia y Noruega escribieron una revisión completa sobre ellos, quejándose de que las “proteínas zombis” desprovistas de actividad enzimática, por decirlo suavemente, no son favorecidas por sus colegas.
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Y completamente en vano: están presentes en todos los reinos de los vivos y ocupan el 10-15% del genoma. Si no fueran necesarios, la selección natural los limpiaría lentamente (también es un placer gastar energía en sintetizar basura inútil), pero esto no está sucediendo. Y si comenzamos a comprender que incluso el ADN "basura" no codificante en realidad no ocupa un lugar en el genoma por una razón, entonces los genes codificantes a partir de los cuales se producen incluso las proteínas no funcionales deberían tener sentido. Dichos "zombis" pueden influir en su prototipo funcional, cambiar su actividad, colocarlo en el lugar correcto de la célula, es decir, llevar una vida completa después de su "muerte funcional".
Y el zombi se sienta en las ramas
¿Y las plantas? No vamos a pasarlos por alto inmerecidamente en nuestra historia. Además, también pueden convertirse en zombis. Debido a las bacterias del fitoplasma, a las plantas zombis les crecen hojas en ramitas en lugar de flores. Ya no pueden multiplicarse y, como los macrófagos colonizados por el bacilo de la tuberculosis, se convierten en fábricas de producción de bacterias.
Las plantas unicelulares hacen que las plantas sean esclavas de voluntad débil con la ayuda de la proteína SAP54, que interactúa con las proteínas del dominio MADS (no, no son responsables de la locura, sino de la formación de una flor). En el curso de la evolución, la proteína bacteriana SAP54 aprendió a parecerse a la proteína del dominio K, que normalmente interactúa con MADS, por lo que pirateó el sistema de acceso al control de las plantas.
Pero no solo las ramas de las plantas pueden convertirse en "zombies". Los científicos también pueden llamar así a las ramas del árbol evolutivo. Hay mucho debate en torno al modelo de desarrollo de los mamíferos después de la extinción del Cretácico-Paleógeno, que destruyó a los dinosaurios y muchos otros animales y plantas. Hay dos versiones de estos eventos. Según el primer modelo “explosivo” con el “modelo explosivo de mecha larga”, los antepasados de diferentes órdenes primero divergieron dentro de la clase de mamíferos y luego aparecieron las especies dentro de cada orden. El modelo de explosivo de mecha corta asume que estos eventos ocurrieron casi simultáneamente. Recientemente, se ha propuesto un modelo de “soft bang”, según el cual surgieron algunas líneas en el Cretácico, y luego de la extinción tuvo lugar la “explosión” principal.
Los problemas y debilidades del último modelo revelan las ramas fantasmas y las ramas de zombis que han surgido en el árbol evolutivo. Los primeros aparecen debido a que el registro fósil está incompleto: no se encontraron antepasados y los descendientes estaban en su lugar. Los últimos son más problemáticos porque ocurren antes de que los datos moleculares predijeran la divergencia de sus grupos ancestrales.
Los autores del artículo Molecular Phylogenetic and Evolution analizan los tres modelos y abogan por un "cordón fusible largo", lo que demuestra que la división en el nivel de orden muy probablemente comenzó en el Cretácico. Este concepto te permite derrotar a las ramas zombies y refinar el árbol evolutivo de los mamíferos.
Gusanos terroristas dentro de cangrejos y hormigas
En el curso de la evolución, los parásitos han adquirido un amplio conjunto de tecnologías zombis. Aquí se utilizan todos los medios: manipulación, creencia en la falsedad de las señales de los propios órganos de los sentidos, guerras con la inmunidad y hormonas falsificadas.
"La neurorasitología es una ciencia al borde de la ciencia ficción", escribe Michael Dickinson, coeditor de The Journal of Experimental Biology, de la Universidad de Washington. Esta frase está sazonada con una mezcla de horror y admiración: desde la petición "no me comas, te seguiré siendo útil", dirigida al sistema inmunológico de otra persona, hasta la manipulación insidiosa y la zombificación de los propietarios: un paso. Y puede atravesarlo forjando moléculas que las células del anfitrión utilizan para comunicarse.
A veces no parece tener mucho sentido. Hay crustáceos gammarus, que pertenecen al orden de los anfípodos (se les llama así porque literalmente nadan de lado). Pero cuando son atacados por parásitos, los crustáceos pierden el control de sí mismos y comienzan a moverse como todos los demás crustáceos, e incluso nadan hacia la luz, en lugar de esconderse de ella.
Crustáceo Gammarus. ConJulie / Flickr
Como resultado, es más probable que se los coman los peces, en los que el parásito necesita entrar. Los científicos pudieron influir en el movimiento del gammarus con serotonina y demostraron que los parásitos probablemente afectan la respuesta inmunitaria, lo que provoca que el sistema nervioso de los crustáceos se inflame. Como resultado, se interrumpe el trabajo del neurotransmisor serotonina, una molécula intermediaria que transmite señales entre las células nerviosas, así como entre los nervios y otras células. El crustáceo no recibe correctamente las señales visuales y olfativas y nada hacia su muerte.
Sucede que los parásitos tienen que pasar la "infancia" en un organismo, la "adolescencia" en otro y crecer en un tercero. Así es como el gusano parásito, el parásito lanceolado Dicrocoelium dendriticum, pasa por su vida.
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Sus huevos deben estar en el suelo, las aletas futuras se envían al "jardín de infantes" dentro del caracol. En la siguiente etapa, nadan libres durante algún tiempo en forma de larvas de cercarias con cola, luego son tragadas por una hormiga, después de lo cual se convierten en metacercarias.
Pero no todas las cercarias pasarán por la "escuela" de hormigas: una de ellas está destinada a morir para permitir que las demás crezcan. Se arrastra hacia el ganglio subofaríngeo de la hormiga, la mitad inferior del prototipo del cerebro que tienen los insectos. Allí, la cercaria se asienta más cómodamente, rodeándose de una fina capa, y se sienta en el “panel de control”. A partir de ahora, la hormiga trabaja durante el día, como todos sus hermanos, pero por la noche se convierte en un zombi de voluntad débil. Deja el hormiguero, se sube a una brizna de hierba, lo agarra con los dientes y espera hasta que se lo traga un mamífero: una hormiga zombi no es más que un transporte de seis patas secuestrado por gusanos para lograr su preciado objetivo, que se convierte en el hígado o las vías biliares de una oveja o una vaca. Allí, los gusanos prosperarán y pueden multiplicarse hasta decenas de miles de individuos.
Ciclo de desarrollo / Dicrocoelium dendriticum Wikimedia Commons
Otros parásitos, los gusanos del pelo, envían a los saltamontes y las cucarachas a una muerte segura, obligándolos a saltar al agua, donde los peces, el próximo huésped del parásito, deben comerse los insectos.
Gatos y ratones y flores del mal en una nave espacial
Pero si zombificar una hormiga o un crustáceo no es tan difícil, entonces "hackear" el cerebro de un vertebrado grande y complejo es una tarea para los "hackers" más avanzados. Por tanto, el ejemplo más famoso e incluso canónico de zombificación es, por supuesto, la toxoplasmosis. Esta enfermedad es causada por el protozoo Toxoplasma gondii. El toxoplasma, a diferencia de las larvas de los gusanos, consta de una sola célula, pero puede subyugar a billones de extraños.
El destino final de la ruta del Toxoplasma, su tierra prometida, es el gato. Inmediatamente, los parásitos unicelulares insidiosos rara vez pueden entrar, por lo que la mayoría de las veces el camino hacia el paraíso de Toxoplasma pasa por la muerte. Es cierto, no el suyo: para llegar al gato, usan vehículos más pequeños: ratas, ratones o pájaros.
En estos animales, Toxoplasma sufre diversas transformaciones. Una vez en el cerebro, producen tirosina hidroxilasa, una proteína que regula la velocidad a la que se sintetiza la hormona dopamina. Esta hormona, asociada con el placer y la confianza, es un eslabón clave en el sistema de motivación y recompensa. Habiendo sucumbido a la promesa de felicidad, esa misma zanahoria interior en una caña de pescar de cualquier motivación, los roedores o pájaros se vuelven intrépidos y ellos mismos comienzan a buscar encuentros con las garras de una bestia esponjosa.
Las moléculas de tirosina hidroxilasa parecen flores inofensivas, pero "en las manos" de Toxoplasma se convierten en flores del mal, y no en Baudelaire, sino en el sentido más verdadero / Gla086 / Wikimedia Commons
Pero incluso los mecanismos más hermosos pueden fallar. Imagina que tienes que robar un coche o un helicóptero para llegar, por ejemplo, a una isla paradisíaca donde te espera una vida serena. Pero luego sucede lo inesperado: su próximo soldado por error resulta estar en una nave espacial. Has aprendido a secuestrar autos y aviones, sabes cómo conducirlos, esconderte de los guardias - el sistema inmunológico - y multiplicarte, poblando diferentes tejidos, has hecho a tus víctimas más atractivas para el sexo opuesto, incluso has amenazado a las poblaciones de gansos hawaianos, "secuestrando" en algunos lugares antes. 48% de ellos. Pero no has aprendido a pilotar naves espaciales. En general, su nave vuela a Marte en piloto automático. No solo no hay una isla paradisíaca ahora, sino que tampoco tienes un traje espacial contigo. Por supuesto, la nave espacial tiene botones en el interior, similares a losque estás acostumbrado a hacer clic, pero a veces funcionan de una manera completamente diferente.
Además, el sistema inmunológico de la víctima también puede afectar el sistema nervioso (por ejemplo, a través de la inflamación, como en el mismo gammarus) y cambiar su comportamiento, y no siempre en la dirección que es beneficiosa para el Toxoplasma.
Zombificar a la gente: Ecos del amor de los ratones y el Apocalipsis en Nueva York
Probablemente, así se sentiría Toxoplasma si pudiera evaluar sus posibilidades de éxito al infectar a una persona. Es poco probable que el gato se lo coma y reacciona a los estímulos del Toxoplasma a su manera. Por ejemplo, tiene un aumento de la esquizofrenia o un mayor riesgo de manifestación. Además, las encuestas a personas infectadas muestran que las víctimas de Toxoplasma se vuelven más lentas y pasivas ante la presencia del peligro, el instinto de autoconservación se debilita y, aunque en general los pacientes están más irritables, no quieren luchar por nada. En situaciones aterradoras, en un bosque oscuro, en una casa vacía por la noche, mantienen la calma.
Las personas también pueden tener cambios dramáticos en su nivel de sospecha y sociabilidad. Las mujeres se vuelven más amigables y altruistas, mientras que los hombres, por el contrario, no quieren compartir nada. La sospecha de los infectados está influenciada no solo por el género, sino también por el lugar de residencia: los hombres urbanos y las mujeres del pueblo se vuelven más confiados debido al Toxoplasma, mientras que los hombres del pueblo y las mujeres urbanas, por el contrario, buscan una trampa en todo.
Una vez más, vemos la letra “dopamina” del parásito, recordando que esta hormona afecta a los mamíferos machos y hembras de manera diferente. Los experimentos con ratones de campo de la pradera, modelos de amor y fidelidad en el mundo de los roedores, han demostrado que la dopamina es necesaria no solo para el apego a su alma gemela, sino también para la agresión hacia los extraños. Tales influencias pueden afectar a hombres y mujeres de diferentes maneras: algunos necesitan proteger el territorio, otros necesitan apegarse y ser amigables. Quizás esta respuesta también se siente en las diferencias en el comportamiento de hombres y mujeres infectados con Toxoplasma, aunque, por supuesto, las personas no son ratones y la interfaz para Toxoplasma no es tan conveniente.
Pero los Toxoplasmas no aprenden de sus errores y continúan invadiendo las naves espaciales: en regiones donde el saneamiento no es muy popular y mucha carne cruda llega a los alimentos, más de la mitad de las personas forman anticuerpos contra el Toxoplasma. Esto significa que están enfermos o, al menos, se encontraron con estos parásitos en el pasado. No es fácil curar esta infección con antibióticos: en algún lugar, una forma latente del parásito, un quiste, que siempre está listo para multiplicarse nuevamente, sobrevive en algún lugar. Y nuevamente, un hombre ya no es exactamente él, sino una nave espacial de Toxoplasma controlada desde adentro, luchando dentro de un gato inalcanzable.
Pero hay otros escenarios para un apocalipsis zombie. Las plantas también pueden ser no solo víctimas, porque las drogas que se obtienen de ellas pueden intoxicar a las personas. La historia de cómo los químicos, mientras investigaban los receptores de cannabinoides (que reaccionan no solo a los cannabinoides narcóticos, sino también a muchos de los neurotransmisores internos del cuerpo), provocaron accidentalmente la aparición de "zombies" en las calles de Nueva York, no es la trama de una película sobre el apocalipsis, sino el tema de lo real. artículo científico publicado en The New England Journal of Medicine en enero de 2017.
El 12 de julio del año pasado, se enviaron unidades de respuesta rápida para encontrar y capturar a personas siniestras que se comportan exactamente como zombis. En Brooklyn, Nueva York, se encontró a un total de 33 personas deambulando mecánicamente por las calles con ojos vacíos e incomprensibles. La gente, lentamente, como sonámbulos, movía las manos y gruñía como verdaderos zombis. Se analizaron ocho "zombis" recién acuñados en busca de orina y sangre. Después de una investigación que duró 17 días, los científicos pudieron establecer que el culpable era un cannabinoide sintetizado recientemente para buscar drogas, que la gente compraba bajo la apariencia de la droga a base de hierbas AK-47 24 Karat Gold, que afectaba el primer tipo de receptores cannabinoides.
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Ekaterina Mishchenko
