Тайны осиного гнезда. Причудливый мир самых недооцененных насекомых - Сейриан Самнер

SARS-CoV-2 запускает снижение концентрации АПФ. Поскольку ферменты АПФ разрушают брадикинины, в результате их дефицита брадикинины начинают накапливаться, вызывая воспаление в инфицированных вирусом и соседних с ними клетках. Это явление получило название брадикининовый шторм из-за наличия положительной обратной связи: воспаленные клетки запускают изменения содержания брадикинина и стимуляцию рецепторов, что приводит к еще более серьезному воспалению.

Анализ данных последовательности генома, полученных от тяжелобольных пациентов с COVID-19 в Ухане (Китай), выявил, что экспрессия генов в клетках их дыхательных путей демонстрировала снижение концентрации АПФ и повышение – АПФ2. Это же исследование обнаружило усиление синтеза гиалуроновой кислоты в клетках легких. Гиалуроновая кислота – это важная «слизь», которую вырабатывает человеческий организм; она содержится в хрящах, глазах, коже и является высокогидрофильным компонентом, способным поглотить воды в 1000 раз больше собственного веса с образованием желеобразного «гидрогеля». В нужном месте она полезна. Но если события происходят в эпицентре брадикининового шторма, просачивание этой жидкости в легкие может объяснить, почему пациентам с COVID-19 трудно дышать[87][88].

Брадикинины не единственный заслуживающий внимания тип химических соединений из алхимического котла осиного яда. Токсичный пептид мастопаран – один из наиболее изученных компонентов яда осы в силу своих антимикробных, противовирусных свойств и потенциальной роли в лечении рака. Для раковых клеток мастопаран токсичнее, чем для нормальных. Каким именно образом он взаимодействует с этими клетками, зависит от типа клеток, но обычно он прилипает к клеточной стенке, образуя временные поры. Тем самым он вызывает излияние содержимого клетки сквозь клеточную стенку, и наступает ее гибель. Испытания in vitro на мышах показали, что он успешно убивает раковые клетки. Но использовать яд непросто: он очень токсичен, причем не только для раковых клеток. К тому же в крови он быстро разлагается, что затрудняет его использование для борьбы со строго определенными клетками.

Ученые начали решать эту проблему, снабдив яд носителем (полимером или липосомой), который может дольше циркулировать в организме и накапливается преимущественно в месте расположения опухоли. Исследователи разработали «Митопаран», аналог мастопарана, воздействующий на раковые клетки молочной железы, подобно своему предку, созданному осами. Прикрепленный к полимерному носителю, «Митопаран» остается неактивным, но после высвобождения в месте расположения опухоли он активируется, проникает в клеточные стенки и вызывает гибель опухолевых клеток[89].

Не все одиночные осы полностью парализуют свою добычу. Возможно, самым известным примером такого рода является зомбирование американского таракана Periplaneta americana роющей осой Ampulex compressa. Будучи в несколько раз меньше своей добычи, оса не может унести или даже уволочь жертву в свою нору. Вместо этого в процессе эволюции она приобрела хитроумный способ манипулировать тараканом так, чтобы тот сам шел в собственную подземную гробницу.

Она наносит всего два укола жалом. Первый – довольно грубый укол в грудной отдел тела, предназначенный для того, чтобы вывести жертву из строя, временно парализовав ее передние ноги. Когда таракан обездвижен, можно ввести второй, более ядовитый укол жалом прямо в его мозг, и после него начинает действовать зомбирующая магия, изменяющая его поведение. Нейротоксичный коктейль блокирует рецепторы нейромедиатора, участвующие в таких сложных движениях, как ходьба, и это превращает таракана в раба-зомби, который способен лишь ходить, но не способен сопротивляться приказам своей повелительницы. Держа таракана за усики, как за поводок, оса-повелительница ведет его, словно хорошо обученного пуделя, в подземные ясли для осиных малышей. Химический коктейль из ядов осы-ампулекса – это один из самых замечательных ядов среди всех ос-охотников; он создает тщательно выверенное равновесие, делающее добычу достаточно беспомощной, чтобы увести ее в могилу, но при этом достаточно живой, чтобы она оставалась свежей и сочной и служила кормом для потомства осы – орган за органом.

Если бы Леон Дюфур и его осы Cerceris, собирательницы сокровищ, не убедили Жан-Анри Фабра стать заклинателем ос, то это, несомненно, сделала бы химическая магия яда одиночной осы. Вообще, мне кажется, он даже на том свете услышал о таком увлекательном открытии.

III

Оса пчелиный волк[90] названа очень метко, так как многие виды ее рода Philanthus охотятся на пчел с поистине волчьим аппетитом. Поскольку многие так любят пчел и ценят их за пользу, которую они приносят, я пойму, если перспектива узнать об этих специализированных убийцах пчел вызовет у вас некоторый дискомфорт.

Европейский филант Philanthus triangulum охотится на медоносных пчел[91]. Жан-Анри Фабр был очарован «убийцей пчел», как он называл эту осу, и получал огромное научное удовольствие, когда помещал ее под свой знаменитый стеклянный наблюдательный колокол вместе с несколькими медоносными пчелами, а затем усаживался поудобнее и наблюдал за спектаклем. Оса и пчела сражаются, словно гладиаторы, катаясь по колоколообразной камере брюхо к брюху; оса сражается «с угловатой неловкостью ребенка, который нянчит куклу», пока не выпрямляется в «великолепной» позе с оседланной ею пчелой под ней и подгибает брюшко вверх, чтобы ужалить ее «под подбородок».

Фабр утверждал, что ее метод уникален среди ос-охотников, и приложил немало усилий, чтобы обнаружить точное место нанесения укола на подбородке пчелы, «изъян в панцире». Но еще более примечательно, подумал Фабр, что в отличие от других ос самка пчелиного волка – «убийца, а не парализатор», поскольку ее жало впрыскивает яд прямо в шейные нервы, мгновенно убивая жертву: «Он не парализует добычу, а убивает ее». Полное погружение в смерть необходимо, рассуждал Фабр, для того, чтобы «выдоить» мед из зобика пчелы и вылакать сладкую пищу из ее жвал. Парализованное насекомое хотя и неподвижно, но «деятельность кишечника сохраняется почти в полной силе», а значит, добыть мед осе будет труднее. «С трупом дело идет иначе».

Фабр наблюдал, как осы, все как одна, сдавливают, выжимают и доят свою жертву, извлекая весь сироп до последней капли, прежде чем доставить ее в свою нору, чтобы ею могло кормиться потомство осы. Но почему мать-убийца должна отнимать у пчелы мед, прежде чем подать труп на обед своему потомству? Если это ради собственного удовольствия, то ей, конечно, было бы проще посетить цветок, как это сделала сама пчела. Фабр провел впечатляющую серию экспериментов, предлагая личинкам пчелиного волка (и другим личинкам) пчел, чьи зобики не были опустошены, пчел с медом, выдавленным ради эксперимента, и пчел, которым он повторно вливал мед. Личинки гибли в таком количестве, что это обескуражило Фабра. Он ведь уже не раз доказал, что способен быть «приемным отцом» для осиного потомства: «Разве не прошло множество подопечных через мои руки и не достигло зрелости в моих старых сардинницах с таким же комфортом, как в своих естественных норках?»[92] Он пришел к выводу, что зобик пчелы необходимо