Паразиты паразитов

Комар Culicoides anophelis прикрепился к брюшку комара Anopheles sinensis.

Паразиты пожирают хозяев изнутри – и сами часто оказываются жертвой для паразитов более высокого уровня. Но и тех могут поражать следующие неприятные существа в цепочке гиперпаразитизма.

Известная цитата Джонатана Свифта, неточна: блох у блох все-таки не бывает. Зато существуют «комары комаров». В 2013 г. китайским ученым, работавшим в тропических лесах провинции Хайнань, даже удалось заснять на видео, как мокрец Culicoides высасывает кровь прямо из брюшка напившегося анофелеса. Но строго говоря, комары паразитами не считаются.

Ключевые характеристики этого мало уважаемого образа жизни – использование хозяина в качестве источника питания и постоянной среды обитания с нанесением ему вреда. Комары на теле животных не живут, лишь временно присаживаясь на кожу, чтобы добыть свою дозу крови. Вдобавок, она идет не для питания, а используется самками в качестве дополнительного источника белка для образования яиц. Но в обширном классе насекомых и без комаров предостаточно полноценных паразитов. В том числе и тех, что паразитируют на собратьях по паразитизму – то есть, гиперпаразитов.

Hans Hillewaert

Гиперпаразитический наездник среди коконов своего наездника-хозяина, паразита чешуекрылых насекомых

Наездники наездников

Наездники – группа ос, которые являются паразитоидами, проводя немалую часть своей жизни в теле хозяина. Обычно это другие насекомые, которые гибнут, пожираемые личинками наездника. Например, бабочки-белянки (Pieris), распространенные вредители капустных растений, становятся жертвами паразитических наездников Cotesia, которые откладывают в их гусениц десятки яиц за раз, и через пару недель от них практически ничего не остается. Однако и сами наездники могут пасть жертвами мелких наездников из обширного семейства браконид.
Те же Cotesia служат местом обитания личинок Lysibia nana, тем самым принося огромную пользу сельскому хозяйству. Любопытно, что им невольно помогает в этом и сама капуста. Пораженные белянками растения испускают летучие вещества, которые сигнализируют об опасности и привлекают наездников, уничтожающих гусениц-вредителей. С появлением ос-паразитов состав этого пахучего коктейля меняется, причем он может быть разным в зависимости от вида наездников. В свою очередь, гиперпаразиты Lysibia nana оценивают запах и спешат к самой привлекательной цели.

Вирусы вирусов

Всего несколько десятилетий назад биологи обнаружили крайне необычную группу гигантских вирусов, размерами не уступающих бактериям – в десятки, а то и сотни раз крупнее своих обычных «собратьев». Для человека они совершенно безопасны, выступая паразитами одноклеточных, таких как амебы. Самые известные из них – мимивирусы (не в последнюю очередь благодаря своему названию, хотя это «мими» производится от того же корня, что и «мимикрия», поскольку в первое время эти принимали за бактерии).
В свою очередь, мимивирусы служат целью открытых уже в «нулевых» паразитов-вирофагов. Первые такие частицы были найдены внутри полуготовых частиц вируса-хозяина внутри клеток амебы, поэтому получили название «Спутник». Сегодня известно много десятков вирофагов, в основном, их находят по характерным последовательностям ДНК, которые обнаруживаются в пробах. Их выделяют даже из клеток некоторых водорослей: судя по всему, те пользуются вирофагами в качестве оружия защиты от мимивирусов. Стоит добавить, что в принципе паразитировать на частицах самих вирусов невозможно: они не до конца живые. Вирофаги лишь используют их механизмы для собственных целей.

Morgan Gaia et al., 2014

Вирусная фабрика в клетке амебы, зараженной вирусом Mont1. Стрелки указывают на аномальные частицы, в свою очередь, зараженные вирофагом Замулон

Болезни болезней

Враг моего врага – мой друг: согласно этому принципу, гиперпаразиты выступают союзниками для всех организмов, которые страдают от паразитов сами. Широкое распространение наездников Cotesia выгодно капустным растениям (и сельскохозяйственным производителям), поскольку помогает контролировать популяции вредителей-белянок. Встречающиеся по всей северной и восточной Атлантике рыбы-бопсы (Boops), на коже которых живут ракообразные Ceratothoa, наверняка приветствуют появление плоских червей-сосальщиков Cyclocotyla, которые поражают эктопаразитов. А поскольку рыбы эти вылавливаются в пищу, гиперпаразиты помогают и рыболовам. Похожим путем развивается и современная медицина.
По мере того, как гены устойчивости к антибиотикам все шире распространяются среди бактерий, медиков все больше интересуют альтернативные способы борьбы с такими инфекциями. Едва ли не важнейший подход состоит в использовании фагов, вирусов, внутриклеточных паразитов бактерий. Такой подход был предложен еще в 1917 г., самим первооткрывателем этих частиц, канадцем Феликсом Д'Эррелем. Однако благодаря потрясающему успеху антибиотиков он до недавнего времени мало кого интересовал. Пожалуй, самые серьезные работы по фаговой терапии проводились в бывшем СССР, и единственным в мире центром по ее изучению оказался тбилисский Институт бактериофагов. Поэтому сегодня такое лечение практикуют в России и Грузии. Лишь сравнительно недавно западная медицина «одумалась», и сейчас проходят клинические тесты уже почти полусотни фаговых препаратов.

Паразиты паразитов паразитов

Так что паразитизм не стоит изображать одними лишь черными красками. А с точки зрения трофических процессов (описывающих потоки энергии и пищи между организмами) гиперпаразитизм и вовсе мало отличается от «сверх-хищничества», которое практикуют люди. Как мы поедаем мясо коров, поедающих биомассу травянистых растений, так гиперпаразитический бактериофаг JSF4 поражает холерный вибрион, поражающий человека. Заметим, что полное равенство ставить не стоит: хищники отличаются от паразитов хотя бы тем, что обычно крупнее своей добычи, менее многочисленны и живут дольше. Зато между ними есть и еще одна параллель: возможность многоступенчатости.
Мелкий планктонный рачок может питаться одноклеточными водорослями, потом отправляться в пасть рыбе, а та оказаться в животе у акулы. Хищная змея, сожравшая птенцов, может сама стать добычей птицы, а та достаться крокодилу – сверх-хищнику во многих экосистемах. Также и гиперпаратизм в редких случаях набирает больше двух ступеней. Паразит, который поражает паразита, может и сам оказаться жертвой паразитов «более высокого уровня». Не так давно в Новой Зеландии ботаники заметили поразивший буковое дерево трутовик, на котором паразитировал гриб Hypomyces, на котором устроился паразит третьего порядка, грибок Rhinotrichella. И это необязательно строгая лестница: в некоторых случаях сверхпаразиты могут занимать разные порядки, в зависимости от хозяина.
Например, бабочек-златогузок поражают наездники Pteromalus, выступая паразитами первого порядка. Но они же могут откладывать яйца и в других паразитов златогузок, и даже в паразитов их паразитов, становясь паразитами второго и даже третьего порядка. Легко представить себе, что этих насекомых могут заразить бактерии, сами инфицированные бактериофагом.