Паразитизм среди животных скорее норма, чем исключение
Если спросить Сару Вайнштейн о ее любимом паразите, она, смеясь, быстро отвечает: «Думаю, мухи, которые паразитируют на лягушках, особенно интересны». Среди них много видов. Самки откладывают свои яйца на лягушках и жабах, иногда на коже, иногда в ноздрях. Когда личинки вылупляются, они проедают свой путь наружу и иногда их можно разглядеть сквозь ранки, открывшиеся на телах хозяев. Их аппетиты, как правило, фатальны.
Многие насекомые также пожираются заживо личинками паразитических ос, мух и других. Но чтобы позвоночное животное — вроде нас самих — ожидал подобный конец, такой сценарий пугает даже Вайнштен. «Мы не думаем о позвоночных животных, над организмом которых берут власть паразиты, — говорит она. — Это похоже на фильм «Чужой».
Паразиты — это существа, которые в определенный момент своей жизни выживают, питаясь другим индивидом. Легко думать о них как о причудах природы, как жутких изгоях, столкнуться с которыми не захочется никому. Но как обсудили ученые в ходе беседы TED, паразитизм может быть скорее правилом, чем исключением. Около 40% животных видов являются паразитами. Если отбросить слонов, колибри, китов и черепах и выбрать случайное животное, оно, скорее всего, будет кровопийцей, переносчиком болезней, кастратором носителя или пожирателем плоти.
Вайнштейн и ее советник Арманд Курис показали, что паразитизм развивался среди животных по меньшей мере 223 раза — почти в четыре раза чаще, чем думали раньше.
«Подробное исследование эволюции паразитов в значительной степени будет способствовать нашему пониманию эволюции жизни», пишут они.
Мухами, паразитирующими на лягушках, Вайнштейн начала заниматься еще будучи аспирантом в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре. Она хотела понять, как те эволюционируют и что происходит, когда они появляются. Возможно, когда группа животных выбирает паразитический образ жизни, она находит множество новых хозяев или даже сред внутри хозяев, которые можно использовать. Возможно, они быстро перебрасываются на широкий спектр новых видов. Или же они заходят в эволюционный тупик? Ведь если паразит будет привычен определенному носителю, а тот будет обречен на вымирание, погибнут оба.
Для проверки своих идей, Вайнштейн и Курис составили огромный список паразитирующих животных и выяснили, как часто они независимо приходили к такому скверному образу жизни. Их ответ: 223.
Это большое число, но, скорее всего, неполное. «Есть еще целая тьма паразитов, которых мы пока не выявили», говорит Шина Крикшенк из Университета Манчестера.
Около 90% видов паразитов среди животных принадлежит десяти крупнейшим группам, вроде ос, плоских червей и нематод. Это древние десять видов: они стали паразитами еще до того, как появились динозавры, и с тех пор эксплуатируют своих собратьев по фауне.
Есть 35 основных видов (или фил) животных, и 15 из них стали паразитами. Среди 20 других имеется много микроскопических и плохо известных групп, так что и среди них ожидают найти паразитов.
Многие из них червеобразны, но бывают самых разных форм и размеров. Помимо паразитирующих мух и жуков, есть также паразитирующие моли. Есть рыбы, которые проплывают вверх по анусам морских огурцов и живут в них, поедая своих хозяев. Есть причудливые создания, похожие на паяцев, и паразитирующие медузы. Есть паразиты среди ракообразных, которые проникают в крабов. За пятьдесят лет исследований ученые открыли далеко не всех.
Вайнштейн и Курис выяснили, что паразитизм ни ускоряет происхождение видов, ни замедляет его. «Быть паразитом — весьма популярное эволюционное решение», говорит Крис Найт из Университета Манчестера. «Но в паразитах нет ничего магического с точки зрения эволюции».
Однако некоторые группы кажутся особенно подверженными к развитию паразитизма. Членистоногие — покрытая жесткой оболочкой группа членистоногих — которые включают насекомых, пауков и ракообразных, делают это чаще всего. Это можно объяснить тем, что они самые богатые по количеству видовых ветвей в животном царстве. И тем не менее число видов не всегда определяет число паразитов. Жуки, например, самая разнообразная группа членистоногих, но среди них меньше паразитов, чем среди клещей или мух.
Эти подверженные паразитизму династии привыкли быть гибкими, адаптирующимися и всеядными. «Они уже привыкли к использованию эфемерных ресурсов, которые сделали простым переход к паразитизму», говорит Вайнштейн. Теперь она собирается проверить эту идею, сосредоточив внимание на конкретных группах паразитов и изучив черты их ближайших родственников.
И вместо того, чтобы сосредоточиться на древних родословных, которые содержат 90% паразитарных видов — вроде нематод или плоских червей, — она решила заняться оставшимися 10%.
«Эти огромные старые группы перешли к паразитизму так давно, что распутать их происхождение будет трудно, — говорит он. — Более новые группы лучше подойдут для чашки Петри и понимания того, откуда берутся эти паразиты».