összes videóa hét videói

Ocean Sky

összes képa hét képei

Csillagok

eseménynaptár

hírlevél

alapító

Az élővilág 10 legelképesztőbb hackere

Tán nem is gondolnánk, de az élővilág telis tele van „hackerekkel”. Bár ezek nem számítógépekbe törnek be, nem fejtenek meg jelszavakat, és nem töltenek fel obszcén tartalmat a tulajdonos weblapjára, de az élővilág hackereinek teljesítménye még sokkal bámulatosabb, mint azoké, akik feltörik a Pentagon profi programozók által körülbástyázott rendszerét. Az alábbi összeállításban szemezgetünk azok közül az esetek közül, ahol egy élőlény átveszi az irányítást egy másik szervezet felett, hogy azt igába hajtsa.

10. Ászkazombik

A paraziták olyan élőlények, amelyek más élőlények testén vagy testében élősködnek. Az egyik legnagyobb kihívás, amivel ezek az élőlények szembesülnek, az, hogy utódaikat hogyan juttassák új gazdaszervezetekbe. A helyzetet tovább bonyolítja, hogy sok parazita életciklusa igen összetett, és mielőtt a végső gazdafajban ivarosan szaporodnának, egy vagy több ún. köztigazdában fejlődnek. A különböző gazdafajokba való átjutáshoz a paraziták elképesztő megoldásokat fejlesztettek ki az evolúció során. Ezek egyik leglátványosabbik eleme, amikor a parazita a gazda viselkedését manipulálja. Az első történetünk főszereplője az ászkarák és a seregély. Aiszóposz meséinek szereplőihez képest ez ugyan bizarrabb társítás, de ha a nagy görög író ismerhette volna a történetet, biztos szentelt volna neki egy mesét. A seregélynek és az ászkaráknak nem sok köze van egymáshoz, leszámítva azt, hogy mindketten egy parazitának, egy buzogányfejű féregnek (Plagiorhyncus cylindraceus) a gazdái. A parazita végső stádiumát a seregélyben éri el, ahol a bélfalra tapadva fürdik a táplálékban. Ehhez az idilli életforma eléréséhez azonban meg kell dolgoznia. A féreg petéi a seregély ürülékével távoznak, amit némi eséllyel ászkarákok fogyaszthatnak el. A peték így bejutnak az ászkarák szervezetébe, majd ott kikelnek, és az ifjú parazita köztigazdaként használja az ászkarákot, ami (akaratán kívül) élelmet, rejtekhelyet és közlekedési eszközt nyújt a parazitának. Ahhoz, azonban, hogy az új generáció a köztigazdából a seregélybe jusson és szaporodhasson, egy kis hackerkedésre van szükség. Az ászkarákok normális esetben a sötét, nyirkos helyeket szeretik, mint amilyenek a pincék, ahol gyakran találkozni velük. Az erdőben is hasonló helyeket kedvelnek, ezért nem számítanak a seregélyek gyakori táplálékállatai közé. Azonban amikor a parazita elérte kívánt fejlettségét, úgy befolyásolja a gazdája viselkedését, hogy az váratlanul nyughatatlanná válik, és mint egy zombi, elindul, és megállíthatatlanul vonzódik a száraz és világos helyek iránt, így átkel pl. olyan nyílt területeken, ahol a seregélyek táplálkoznak, amik így könnyen észreveszik és elfogyasztják őket.

9. Lüktető szemek

A Leucochloridium paradoxum névre hallgató laposféreg még kevésbé bízza gazdaváltását a véletlenre. Ennek a fajnak is bonyolult életciklusa van. Előző történetünk parazitájához hasonlóan ez is madarakban élősködik végső gazdaként, de borostyánkőcsigákat használ köztigazdaként. A csigákban két nemzedéke is váltja egymást. Az első, a csigák emésztőrendszerében ver tanyát, majd a következő nemzedék a csigák csápjába vándorol, ahol egészen látványos átalakuláson megy keresztül, és a csiga szemkocsányát egy hatalmas lüktető, színes, hernyóhoz hasonlító valamivé változtatja. A produkció vélhetően megzavarja a csiga látását is, így az ászkához hasonlóan a csiga viselkedése is megváltozik, így a sötét helyek helyett gyakrabban tartózkodik a madaraknak kitett helyeken, ahol a csápok lüktetése nem marad észrevétlen, így a parazita átjuthat madár gazdájába. A történet furcsa fintora, hogy a madarak gyakran csak a csiga lüktető csápját csippentik le, ami aztán képes regenerálódni, így akár a csiga egy újabb fertőzés áldozata is lehet.  

8. Gyilkos gombák

Ha azt hinnénk, hogy csak a férgek képesek ilyesfajta galádságra, tévednénk. A Cordyceps nevű tömlősgombák (tömlősgomba pl. az élesztő, a szarvasgomba vagy a Penicillin is) rovarokat fertőznek meg. Bár ez a gombanemzetség több, mint 400 fajt számlál, és némelyikét már a 14. században leírták, hacker-listánk 8. helyezettje a Cordyceps unilateralis nevű faj, ami hangyákat fertőz meg. A gomba befolyásolja a hangya idegrendszerét, így annak mozgása megváltozik, majd elindul egy növényi száron felfelé, és a magasban utolsó cselekedeteként rágóival belekapaszkodik az ágacskába. Ezek után a hangya testéből spóratok nő ki, amiből a gomba spórái terjednek. A hangya viselkedésének manipulálása biztosítja, hogy a spórák magasból, minél nagyobb területen szóródhassanak szét. A fertőzést gyorsított felvételen az alábbi elképesztő videó mutatja be: 

7. Hengeresféreg a DNS hackere?

A fenti példák látványosan mutatják, hogy a paraziták manipulálhatják saját érdekeiknek megfelelően a gazdák viselkedését. De vajon mindezt hogyan érik el? A legtöbb esetben nem tudjuk. A képen látható bőrkiütéseket a Trichobilharzia ocellata nevű féreg faj okozza, aminek köztigazdája egy vízicsiga, amit elhagyva fertőzi meg a kacsákat, vagy a vízben úszó embereket. Az emberben a féreg nem tud kifejlődni, de a bőrbe hatoló lárvák azért kellemetlen gyulladásokat okoznak. Ez a féreg bár szintén manipulálja a gazdája viselkedését (leállítja a csiga petetermelését, ami számára az erőforrások pocsékolása), de listánk hetedik helyezését nem is ennek ténye, hanem ennek mikéntje okán érdemelte ki. A parazita ugyanis egyszerre több fronton támad. Egyfelől rábírja a csiga immunrendszerét, hogy termeljen egy schistosominnak nevezett anyagot, ami csökkenti bizonyos hormontermelő idegsejtek aktivitását, amik normális körülmények között a peterakást stimulálják. Másfelől viszont vélhetőleg a parazita a gazda genetikai kódját is megbütyköli, ami egy bizonyos szabályozó fehérje fokozott termelését eredményezi, ami más úton, de szintén gátolja a csiga szaporodását. A genetikai kód eme meghackelése azonban csak egyszerű csínytevés ahhoz képest, amit majd listánk dobogóján láthatunk.

6. Öngyilkos szöcskék halálugrása

Az általános iskolában, ha valami rosszat csináltunk, és ezért kérdőre vontak minket, gyakran azzal védekeztünk, hogy „de a Sanyi mondta!". Erre a tanítónők elmaradhatatlan válasza az volt, hogy „És ha Sanyi azt mondja, ugorj a kútba, beugrasz?!". Nos, a szöcskéknél úgy tűnik, a válasz „igen", főleg, ha Sanyit rendes nevén Spinochordodes tellinii-nek hívják. Ez a húrféreg ugyanis szintén az idegrendszerre ható fehérjét használ, hogy módosítsa áldozata, ezúttal egy szöcske vagy tücsök viselkedését. Mivel a kifejlett húrféreg a vízben él és szaporodik, rábírja a szöcskegazdáját arra, amit „épeszű" szöcske sosem csinálna: fejest ugrik a vízbe! A vízbe fúlt áldozatából kibújik a hajszálra emlékeztető féreg (angol neve ezért: hairworm), ami gazdája hosszának akár háromszorosa is lehet. Aki nem hiszi, nézze meg az alábbi videót:

5. Tömeghipnózis?

Lehet, hogy az eddigi történetek hátborzongatóak, de mit szólnánk ahhoz, ha azt hallanánk, hogy a paraziták gazda manipulálása alól, mi emberek sem vagyunk kivételek. Ha közvetlen öngyilkosságba nem is kergethetnek minket a paraziták, mint ahogy tette azt a húrféreg a szöcskével, de ha a Toxoplasma gondii-ről van szó, úgy tűnik, van mitől tartanunk. Ez az egysejtű macskafélékben élősködik, és madár vagy kisemlős köztigazdája van. Bár úgy tudjuk, hogy a végső gazdája csak valamely macskaféle lehet, mégis a világ emberi népességének akár egyharmada is hordozhat Toxoplasma fertőzést. A legtöbb emberben ez tünetmentes, de a kismamák esetében a toxoplazmózis a magzatra nézve akár végzetes kimenetelű is lehet (ezért óvják a kismamákat a macskák közelségétől). Ez az egysejtű szintén befolyásolja a köztigazdák viselkedését, a macskák táplálékául szolgáló egereket például vakmerőbbé teszi, ami macskák jelenlétében nem feltétlenül szerencsés vállalkozás (az egereknek!). Elgondolkodtató, hogy néhány új tanulmány szerint a parazita viselkedésmódosító hatása az emberre is kiterjed, és szintén vakmerőséget, vagy akár neurotikus tüneteket is okozhat. Egy vizsgálat szerint pl. Prágában az autóbalesetben elhunytak körében a toxoplazmózis aránya lényegesen magasabb volt, mint a teljes lakosság körében. Egy másik vizsgálat szerint pedig a neurózisok földrajzi eloszlása összefügg a Toxoploasma fertőzöttség mértékével. Ezek szerint lehet, hogy ez a parazita tömeges mértékben módosítja az emberi tudatot és talán ezáltal az emberi kultúrákat is?! Bármilyen furcsán hangozzék is, nem lehetetlen.

4. A kihasznált pók

Az eddigi példákban azt láttuk, hogy élősködő szervezetek hogyan változtatják meg a gazdáik viselkedését. De mégha oly hihetetlen is, ezek többnyire egyszerű viselkedési változások voltak, pl. megváltozott a félelemérzet, vagy a fény elkerülése. Listánk negyedik helyezettje azonban nem éri be ennyivel. A Hymenoepimecis argyraphaga nevű parazitoid darázsfaj pókokon élősködik. A felnőtt darázs fullánkjával ideiglenesen megbénít egy pókot, majd rárakja a petéjét. A bénulás elmúltával a pók visszatér normális életmódjához, és hálójával rovarokat fog. Eközben a rárakott petéből kikel a darázslárva, ami kb. egy-két hétig a pók testfolyadékával táplálkozik. Azon az éjjelen, amikor megöli a pókot, egy anyagot fecskendez bele, amivel arra kényszeríti, hogy a normálistól eltérő, az erős szélnek és esőnek is ellenálló hálót szőjön, ami majd a bábot fogja védeni (a pók normális hálóját és a bábot védő hálót az alábbi képek mutatják).

Miután a pók megépítette a védőhálót, a darázslárva végül megöli a pókot, és elfogyasztja. Ezek után gubót épít magának, amit a pók által szőtt hálóhoz erősít, majd ebben bebábozódik. Ma még rejtély, hogy a darázs milyen úton képes ilyen komplex viselkedésre bírni áldozatát. 

3. A gubacsdarázs

Képzeljük el, hogy egy szép napon New Yorkban, az egykori ikertornyok helyén zajló építkezés helyszínére leszáll egy űrhajó, majd az űrhajóból kilép egy űrlény, és varázspálcájával egyet suhint a munkásokra, akik tüstént abbahagyják az új felhőkarcoló építését, és rövidesen felépítik az űrlény új lakását, pontosan úgy ahogy szeretné. Elég valószínűtlen, ugye? Pedig első dobogós hackerjeink a gubacsdarazsak, pontosan ezt művelik. Ezek a parányi darazsak növények szöveteit kényszerítik arra, hogy utódaiknak a legmegfelelőbb bölcsödét készítsenek, ami óv, táplál és biztonságot nyújt. A gubacs fajra jellemző felépítésű; nem ritka, hogy az amúgy apró, néhány milliméteres gubacsdarázs fajokat alig lehet egymástól külső bélyegeik alapján elkülöníteni, mégis egészen eltérő gubacsokat készítenek, pontosabban készíttetnek növény gazdáikkal. A gubacsok külső szerkezete tehát fajra jellemző, belső szerkezetük azonban hasonló minden gubacsdarázsnál. De ezek egészen mesteri alkotások! A gubacs belső szerkezete egy vagy több kamrából áll, amik kétféle tápláló sejttípust tartalmaznak. Ezek a darázslárvák fejlődéséhez szükséges zsírokat és egyéb tápanyagokat termelik. Ezen anyagok termelése változik a lárvák fejlődése során, hogy mindig az ideális táplálékösszetételt nyújtsa a fejlődő rovaroknak. Nem tudjuk pontosan, hogyan módosíthatják a darazsak úgy a növénygazdáik fejlődését, hogy azok pont az ő számukra megfelelő bölcsődéket hozzák létre, az mindenesetre ismert, hogy a gubacsokban olyan fehérjék fejeződnek ki, amik ezekben a szövetekben normális esetekben nem találhatóak, csak pl. magokban. Mivel a növény minden sejtje hordozza a teljes genetikai információt, csak eltérő szövetekben eltérő gének aktiválódnak, ez arra utal, hogy a darazsak valahogy módot találtak arra, hogy módosítsák a szövetekben a gének kifejeződését. De hogy hogyan képesek ezt olyan mesteri módon művelni, hogy a növény teljesen új, összetett felépítésű képződményt hozzon létre számukra, az egyelőre rejtély.

2. Wolbachia

A Wolbachia egy baktérium nemzetség, amelynek fajai az ízeltlábúak igen elterjedt élősködői. Egy konzervatív becslés szerint a rovarfajok 16 %-a fertőzött a Wolbachia-val. (Figyelembe véve, hogy a Föld összes élő szervezetének több, mint a fele rovar, ez hatalmas mennyiséget jelent!) Ezen baktériumok jellegzetessége, hogy kizárólag anyai ágon öröklődnek, azaz a fertőzés csak a petesejten keresztül juthat a következő generációba. Ez azt jelenti, hogy a baktérium számára a hímek teljesen értéktelenek, és a baktérium mindent meg is tesz azért, hogy megszabaduljon tőlük. Bizonyos rovarfajoknál pl. szinte egyáltalán nem léteznek hímek, viszont antibiotikumos kezelés hatására (ami elpusztítja a baktériumokat) a hímek hirtelen megjelennek. Az ivararány efféle torzításához a Wolbachia a legváltozatosabb módókat használja, amelyek közül most csak egyet említünk meg, ez pedig a hímek nőstényekké alakítása. Ranglistánk elején már szó esett az ászkarákokról, amiket a buzogányfejű férgek manipulálnak. Nos, nem az az egyetlen méltánytalanság, ami ezekkel az ászkákkal megtörténik. A hím ászkákat ugyanis a maga érdekében a Wolbachia átalakítja nőstényekké! Megkerülve a genetikai ivarmeghatározási rendszert, a baktérium egy olyan feminizáló faktort hoz létre, amivel szaporodóképes nőstényekké varázsolja a hímeket. Ez viszont erős szelekciós nyomást fejt ki az ászkarákokra, hogy visszaszerezzék az ivarmeghatározás feletti kontrollt, így azok pedig elnyomó géneket használnak, amivel visszafordítják a Wolbachia feminizáló hatását.

1. HIV

Az eddigi példák közül egyik sem veheti fel a versenyt a vírusokkal, melyek az élővilág hackereinek bajnokai. Olyannyira specializálódtak más élőlények kihasználására, hogy maguk önállóan szaporodni képtelenek, így az is kétséges, egyáltalán élőlényeknek tekinthetők-e. A példaként említett HIV az AIDS betegséget okozó vírus, bár ugyanígy szerepelhetne itt az elhíresült H1N1 influenza vírus vagy a Hepatitis C is, az itt leírtak nagyrészt megfelelnek ezekre is. A HIV úgynevezett retrovírus, azaz örökítőanyagul nem DNS-t, hanem RNS-t használ. Az egész vírus nem is több mint némi RNS és néhány enzim burokba csomagolva. Minden egyebet majd a gazdasejt nyújt. A HIV többek között azért olyan veszedelmes, mert az emberi immunrendszer sejtjeit támadja meg. (Képzeljünk el egy számítógépes vírust, ami a vírusirtó programunkat fertőzi meg!) A vírus elsődleges célpontja a fehérvérsejtek egy speciális típusa, az ún. segítő T-sejtek. Ezeknek a sejteknek felszíni fehérjéjéhez kapcsolódik a vírus, majd tartalma bejut a gazdasejtbe. Mielőtt a vírus szaporodni tudna, saját örökítőanyagát olyan formátumba kell hoznia, amit a gazdasejt felismer. Ehhez a víruscsomag egyik enzime az RNS-ből egy DNS szálat készít, majd az RNS lebomlik, és egy második komplementer DNS szál készül az első alapján, így jön létre a kettős spirál. Ebben a formában a DNS-t a sejt a sejtmagba továbbítja, ahol beilleszkedik a gazda DNS-ébe. A virális DNS inaktív maradhat akár évekig is, ha azonban a sejt aktiválódik, a provirusból hírvivő RNS molekulák készülnek. Bizonyos hírvivő RNS molekulákból darabok kivágódnak, így sokféle RNS jön létre. Egyes RNS-ek a virális burkolófehérje kódját tartalmazzák, másokból hosszú fehérjeláncok készülnek, megint mások pedig a teljes virális RNS másolatai lesznek. A vírus a gazdasejt összehangolt működését teljesen a saját javára fordítja, és a sejt kis teszvesz-városát egy csapásra átalakítja vírusgyártó üzemmé. A lóvá tett sejt így új vírusok tömegét gyártja le, mígnem maga elpusztul. Az új vírusok pedig új sejteket fertőznek meg, hogy elképesztő hatékonysággal használják ki azok bámulatos szervezettségét.

Lendvai Ádám Zoltán

Oszd meg: