Зоологи выяснили, что зараженные токсоплазмой волки из Йеллоустонского национального парка чаще становятся одиночками и вожаками стай. По мнению исследователей, это связано с тем, что данный вид паразитов делает хозяев более склонными к риску и агрессивными. При этом поведение вожака влияет на всю стаю, поэтому если из-за токсоплазмоза лидер группы проявляет повышенный интерес к моче пум — окончательных хозяев T. gondii в Йеллоустоне — то так же будут поступать и его подчиненные, что повысит риск их заражения. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Communications Biology.
Токсоплазма Toxoplasma gondii — паразитическое простейшее, которое получило широкую известность благодаря способности менять поведение зараженных им животных. Окончательными хозяевами токсоплазмы являются кошачьи, от домашних кошек (Felis catus) до львов (Panthera leo), в клетках кишечника которых этот паразит проходит стадию полового размножения, а промежуточными — различные млекопитающие, птицы и даже рептилии. Чтобы попасть в окончательного хозяина, T. gondii повышает производство дофамина и тестостерона в организме промежуточных хозяев, делая их менее пугливыми и более склонными к риску. В результате повышается вероятность, что зараженное животное станет жертвой хищника из семейства кошачьих, а паразит сможет закончить свой жизненный цикл.
Лучше всего влияние токсоплазмы на поведение хозяев изучено на домовых мышах (Mus musculus). Исследования показывают, что паразит снижает тревожность этих грызунов и делает их любопытнее. Кроме того, по некоторым данным, инфицированные T. gondii самки мышей начинают проявлять интерес к запаху кошачьей мочи. А для людей показана корреляция между заражением токсоплазмой и рискованным поведением. В дикой природе этот паразит также меняет поведение хозяев. Например, детеныши пятнистых гиен (Crocuta crocuta) под воздействием токсоплазмы смелеют (и чаще становятся жертвами львов), а шимпанзе (Pan troglodytes) с большим интересом изучают запах мочи леопардов (Panthera pardus).
Команда зоологов под руководством Коннора Мейера (Connor J. Meyer) из Университета Монтаны решила разобраться в том, как токсоплазма влияет на поведение обыкновенных волков (Canis lupus). В центре их внимания оказалась популяция из Йеллоустонского национального парка, данные о которой специалисты собирают начиная с ее реинтродукции в 1995 году. В данной местности окончательными хозяевами T. gondii являются пумы (Puma concolor), поэтому авторы предположили, что эти паразиты могут влиять на поведение волков таким образом, чтобы им было легче замкнуть жизненный цикл (как мы уже упоминали, аналогичные взаимоотношения связывают токсоплазму, гиен и львов в африканских саваннах).
Сначала исследователи проверили, насколько часто токсоплазма встречается у йеллоустонских пум и волков. Из 62 пум, сыворотку крови которых собрали в 1999-2004 и 2016-2020 годах, носителями этого паразита оказались 51,6 процента особей, причем доля зараженных кошек выросла с 46 процентов до 73 процентов между первым и вторым периодами сбора проб.
Среди волков в первые четыре года после их реинтродукции в национальный парк не было отмечено ни одного случая токсоплазмоза, однако после 2000 года это заболевание ежегодно выявляли у одной-восьми особей. В 2015-2016 годах доля инфицированных T. gondii йеллоустонских волков составляла 36,5 процента. Социальный статус, пол и цвет шерсти волков не влияли на вероятность, что они заражены токсоплазмозом, однако среди пожилых животных доля его носителей была выше.
Затем авторы сопоставили перемещения обоих видов хищников в Йеллоустоне. Оказалось, что волки, больше 5,1 процента перемещений которых приходятся на территорию, где плотность пум выше 1,8 особи на сто квадратных километров, чаще заражены токсоплазмозом, чем их сородичи с территорий с более низкой плотностью пум. Там, где плотность пум средняя или высокая, этого паразита выявили у 36,14-36,9 процента волков, а там, где этих хищниц мало, у 14,46 процента волков. Компьютерное моделирование подтвердило, что волки с территорий со средней плотностью пум заражены токсоплазмой в три раза чаще, чем их сородичи с территорий с низкой плотностью пум, а волки с территорий с высокой плотностью пум — в девять раз чаще, чем их сородичи с территорий с низкой плотностью пум. Это подтверждает, что волки заражаются токсоплазмозом непосредственно от пум или через их помет.
Среди волков-одиночек, которые покинули свою группу и начали самостоятельную жизнь, доля зараженных T. gondi особей оказалась почти вдвое выше, чем среди их сородичей, живущих в стае (36,26 процента против 18,42 процента). По оценкам Мейера и его соавторов, шансы, что волк с токсоплазмозом покинет стаю, в 11,69 раза выше, чем у их здоровых сородичей. Паразит повышает вероятность расселения у обоих полов и сдвигает его на более ранние сроки.
Зараженные токсоплазмой волки чаще становятся вожаками группы (p < 0,001). По оценкам авторов, у инфицированной особи шансы занять верховное положение в стае в 46 с лишним раз выше, чем у ее здоровых сородичей. При этом на смертность волков от антропогенных и естественных причин токсоплазмоз не влияет.
Результаты исследования демонстрируют, что T. gondi повышает склонность волков к рискованному поведению. В результате зараженные особи чаще покидают стаи и заселяют свободные территории. Кроме того, токсоплазма, вероятно, делает своих хозяев агрессивнее и привлекательнее для партнеров, что дает зараженным волкам дополнительные преимущества в борьбе за лидерство. Возможно, именно поэтому ее носители чаще становятся вожаками стай.
Мейер и его соавторы отмечают, что решения волка-вожака влияют на целую стаю. Если он заражен токсоплазмой и из-за этого проявляет интерес к запаху пум, то и его подчиненные будут вести себя так же. В результате повышается вероятность, что неинфицированные члены стаи будут контактировать с пумами или их пометом и заразятся T. gondi. Благодаря этому паразит попадет в промежуточного хозяина, откуда со временем может проникнуть в основного.
Ранее мы рассказывали о связи между черной окраской североамериканских волков и вспышками чумки. Генетический вариант, отвечающий за такую расцветку, также делает носителей устойчивее к этой болезни. Неудивительно, что там, где эпизоотии чумки происходят регулярно, например, в Йеллоустонском национальном парке, доля волков с черным цветом меха выше.
