Virová infekce, která převezme kontrolu nad tělem hostitele a donutí ho pochodovat vstříc jisté smrti – to vypadá jako námět pro zombie-horor. Je to ale nově zkoumaný mechanismus infekce v těle motýla černopáska bavlníkového.

Pochod za světlem a smrtí

O tom, že za pochodem smrti stojí viry, které patří do skupiny nukleopolyhedrovirů (NPV), víme už dlouho. Už před stoletím si badatelé povšimli, že infikované housenky motýlů se chovají podivně.

Někteří vědci tušili, že zmíněné viry se svými hostiteli manipulují, aby zvýšily svou šanci k infekci dalších housenek – teprve nyní ale výzkumníci zjistili, jak se to děje.

Za popsaným chováním housenek stojí fototaxe, tedy pohyb živočicha vstříc světlu – v přírodě obvykle slunečnímu svitu.

„Způsoby, kterými parazité a patogeny manipulují chování hostitele, jsou předmětem velkého zájmu, ale jen málo studií je dosud detailně popsalo,“ píší vědci ve svém článku publikovaném v žurnálu Molecular Ecology.

Výzkumníci z Čínské zemědělské univerzity odhalili fototaxi jako důvod pohybu housenek na vrcholky rostlin pomocí experimentů s housenkami infikovanými variantou nukleopolyhedrovirovů nazývanou HearNPV.

Experimenty potvrdily, že infikované housenky jsou instinktivně přitahovány k LED zářivkám a snaží se ke zdroji světla přiblížit šplháním po pletivu. Zároveň vyvrátily, že by důvod jejich šplhání bylo možné vysvětlit jinými jevy – například tím, že je výš žene odlišný tlak.

Viry zjevně vnutily housenkám touhu po světle, přiměly je vydat se na poslední pochod vstříc záři. Proč to ale viry dělají?

Evoluce na straně virů

Vysvětlení je prosté: čím výš housenka uhyne, tím větší je šance viru na další rozšíření. Stát se to může přímým infikováním jiné housenky díky gravitaci a větru, anebo tak, že na housenkách, které jsou nahoře snadno viditelné, si pochutná nějaký predátor.

„Vzhledem k tomu, že sluneční světlo svítí na rostliny shora, je směrově orientovaný pohyb ke světlu - fototaxe - spolehlivým mechanismem. Zajišťuje, že infikované larvy hynou ve velkých výškách,“ píší ve studii vědci.

Aby tým potvrdil, že nakažené housenky reagují výrazněji na světlo než na přitažlivost, umístil je do krabice s osvětleným bočním panelem. Hned druhý den po infekci šplhaly housenky hostitelů ke světlu čtyřikrát častěji než ty neinfikované.

Pozorování v laboratoři potvrdily také testy aktivních genů nakažených i nenakažených housenek. Šest genů se u nakažené skupiny housenek chovalo jinak než u těch zdravých – a tři z těchto genů souvisejí s reakcí na světlo.

Byly to geny HaBL pro rozpoznání krátkovlnného světla, HaLW pro detekci dlouhovlnného světla a gen TRPL převádějící světlo na elektrické impulzy. Když výzkumníci tyto geny u infikovaných housenek „vypnuli“ housenky přestaly být přitahovány ke zdroji záření.  

Zákeřné houby

Popsaný případ není jediný svého druhu. Parazitická houba ophiocordyceps unilateralis obdobným způsobem dělá zombie z mravenců. Přinutí infikovaného jedince, aby zahynul v místě vhodném pro množení houby – na spodní straně listu.

Z mrtvého mravenčího těla postupně vyroste velká stopka, která po dvou týdnech růstu vytvoří v okolí „minové pole“ ze svých plodnic připravených k infikování kolemjdoucích mravenců.