Наука и техника, 2007 № 08 (15) - [10]
Есть и еще один важный вывод: паразит может замедлять старение хозяина и стимулировать его устойчивость к стрессам.
Зачем жемчужницы делают своим хозяевам такой подарок? Биологически и смысл этого состоит, видимо, в следующем. Личинкам для завершения паразитической фазы развития требуется около 1500 градусо-дней. В холодных речках Северной Европы годовая сумма градусо-дней составляет 1750, так что глохидии созревают долго: от 8 до 11 месяцев. Поэтому для моллюсков важно, чтобы лосось, заразившийся осенью, не умер от быстрого старения, а дожил до следующего лета.
Палеонтологические данные свидетельствуют, что жемчужница и семга вместе эволюционировали в Европе не менее 8 млн лет. Зюганов предполагает, что за это время моллюск мог внедрить в лосося свои «гены долголетия». Это могут быть гены, работающие во многих тканях и выполняющие одинаковые функции в разных организмах, такие, как гены антиоксидантной системы, регуляторных систем, контролирующие устойчивость к голоданию или недостатку кислорода.
У самих жемчужниц такие гены, скорее всего, есть. Даже у столетних моллюсков до недавнего потепления климата не отмечали болезней, паразитов и опухолей. Вероятно, особи-старожилы погибают не от старческих недугов, а из-за непрерывного роста: их раковина к концу жизни становится слишком тяжелой, чтобы вытаскивать ее из песка и гальки.
Предположение о внедренных генах звучит сомнительно. Генетики не знают подобных случаев. Однако оно могло бы объяснить, почему в реках, где уже нет жемчужницы, семга остается на голодную зимовку в реке после нереста и выживает даже без личинок.
Кстати, тихоокеанские жемчужницы живут меньше европейских. Гладкая жемчужница М. laevis населяет азиатские реки (на Сахалине и в Японии), где доживает до 30–40 лет. Американская жемчужница М. falcata обитает в Калифорнии и достигает максимального возраста 45–60 лет. Личинки обоих видов развиваются на лососях рода Oncorhynchus. И в азиатских, и в американских реках намного теплее, чем в Северной Европе, и глохидиям требуется в 8-10 раз меньше времени: 30–45 суток. В Японии местная жемчужница «созревает» на кете и нерке, которые нерестятся в сентябре. Ко времени нереста и последующей смерти хозяина жемчужница успевает закончить метаморфоз. В Калифорнии хозяин моллюска — чавыча — нерестится в июле, а местная жемчужница успевает пройти паразитическую стадию в мае-июне. И в том, и в другом случае личинкам нет необходимости продлевать жизнь хозяина, чтобы завершить свой метаморфоз.
Внедрение глохидий в жабры, вероятно, включает в себя процессы молекулярного узнавания. В экспериментах европейская жемчужница не развивалась на жабрах тихоокеанских кеты, нерки и чавычи, а М. falcata из Калифорнии погибала на жабрах атлантического лосося.
Вероятно, развитие личинок контролирует иммунная система, поскольку жабры контактируют с внешней средой, и в этом органе должен быть налажен иммунный контроль.
У неподходящего хозяина капсула не образуется, или даже если она начинает формироваться, то не позже пяти суток после заражения ткани хозяина разрастаются и отторгают личинку, как в организме отторгается чужеродный орган.
У подходящего хозяина часть личинок погибает из-за выработки антител к их водорастворимым веществам их убивает иммунная система рыбы, и только часть их преодолевает иммунный барьер рыбы. С помощью иммунной системы семга регулирует также количество глохидиев и лишних отторгает.
Личинки умеют не только стимулировать клетки хозяина к миграции и делению. Дважды они вызывают массовые некрозы клеток хозяина: во время внедрения и во время выхода из капсулы. Однако в течение 1–2 суток после выхода паразита из лосося тысячи опустевших капсул с рваными краями одновременно рассасываются: это можно объяснить стимуляцией апоптоза.
У лососей поведение определяется не только нервной, но и эндокринной системами. Они контролируют такие инстинкты, как импринтинг (запоминание химического состава воды в месте рождения), хоминг (возвращение в реку, в которой родились), охрана территории и икры, взаимодействия между особями. В этом участвуют гипоталамус и гипофиз.
По-видимому, глохидии понижают активность гипоталамуса семги, перевозбужденного после нереста, чтобы он производил обычное количество гормонов гипофиза. Это могло бы ингибировать включение программы старения у рыбы. Вспомним, что тихоокеанский лосось погибает от повышения активности цепочки: гипоталамус — гипофиз — кора надпочечников — увеличение продукции гормона кортизола — атрофия тимуса и снижение иммунитета — повышение содержания в крови сахара, жирных кислот, холестерина, гормона инсулина — смерть от инсультов, а также инфарктов миокарда и почек.
В 1986 году профессор В.М. Дильман обратил внимание на то, что гормональные сдвиги при старении лосося и человека практически совпадают. У человека во много раз медленнее происходит то, что стремительно протекает у горбуши. Он предположил, что старение и связанные с ним системные болезни (например, атеросклероз и гипертония) возникают не из-за ослабления деятельности систем, регулирующих энергообеспечение, адаптацию и размножение, а в результате их усиления и перенапряжения. Когда активность гипоталамуса возрастает, он, как и другие подкорковые структуры, становится менее чувствительным к сигналам отрицательной обратной связи и вызывает неоправданно большое накопление липидов, рост артериального давления и другие неблагоприятные проявления.
