January 18th, 2014

Космос, Рассел, Земля, Чайник, Марс

Когда нападают Зомби: пять паразитов, кошечки и неизбежный апокалипсис

“Когда нападают Зомби!: Математическое моделирование «вспышки» Зомби инфекции”, – так называется статья, опубликованная в журнале Infectious Disease Modelling Research Progress [1]. «Зомби» определяются авторами как “ожившие человеческие трупы, питающиеся человеческой плотью» [2]. Используя системы дифференциальных уравнений и набор общих представлений о зомби, почерпнутых из современной культуры (из книг, фильмов и компьютерных игр), авторы показывают, что в случае вспышки зомби инфекции невозможно равновесие: сосуществование людей и зомби на протяжении длительного времени. Либо мы их уничтожим, либо они нас: наступит зомби апокалипсис и конец цивилизации. Причем для выживания человечеству необходимо уничтожить всех зомби как можно быстрее. Строгий карантин, скорее всего не поможет. Некоторые люди смогут выжить и сосуществовать с зомби, только если вовремя будет найдено лекарство от зомби инфекции. Авторы пишут, что хотя рассмотренные ими сценарии имеют крайне малое отношение к реальности, их работа демонстрирует гибкость методов математического моделирования эпидемиологических процессов. Утверждается, что разработанные модели могут быть применены для описания более реалистичных вспышек инфекций.

Я давно искал повод поговорить о зомби. Я люблю фантастику. Особенно я люблю фантастику, сюжет которой пытаются сделать максимально правдоподобным, максимально пропитанным современными научными представлениями. В этой статье я предлагаю рассмотреть вопрос о том, как выглядит правдоподобный зомби и правдоподобный зомби апокалипсис. Но сначала нам потребуется небольшой экскурс о разнообразии биологических паразитов.

Вольбахии - группа паразатических бактерий, которые инфицируют, прежде всего, насекомых [3]. Передаются вольбахии через женские (но не мужские) половые клетки из поколения в поколение. Поэтому, чтобы эффективно размножаться вольбахии используют следующие стратегии модификации своих хозяев:

  • Инфицированные самцы умирают на ранних этапах развития, оставляя больше ресурсов для развития инфицированных самок

  • Инфицированные самцы могут развиваться по женскому типу, становясь либо настоящими самками, либо бесплодными самками

  • Инфицированные самки могут вырабатывать способность к партеногенезу – размножению без помощи самцов

  • Инфицированные самцы не могут оплодотворять самок, которые не были инфицированы данным штаммом вольбахии

Вольбахии – это не просто паразиты, а паразиты, которые могут менять пол своих хозяев, влиять на их репродуктивные функции и поведение [3].


Рисунок 1. Вольбахия. Источник: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3b/Wolbachia.png/800px-Wolbachia.png

Другой пример паразита, способного влиять на поведение живых организмов – Ланцетовидная двуустка (Dicrocoelium dendriticum). Этот плоский червь за свой жизненный цикл сменяет трех хозяев: улитку, муравья и копытное животное, например, овцу. Попав внутрь муравья, личинка ланцетовидной двуустки находит путь в его нервную систему. Инфицированный муравей днем ведет себя нормально, а ночью взбирается на высокую травинку и цепляется за нее своими челюстями. В таком положении муравья с высокой вероятностью съест овца или корова – конечный хозяин паразита.

Collapse )