Czarnobyl HBO był mistrzowskim serialem przedstawiającym awarię reaktora jądrowego w elektrowni o tej samej nazwie w 1986 roku. Wyreżyserowany przez Craiga Mazina limitowany serial zdominował dyskusję kulturalną w naszym świecie sprzed pandemii, zdobywając uznanie krytyków i kilka nagród Emmy. Na CNET Science byliśmy najbardziej zainteresowani tym, jak blisko Mazin i spółka. byli w stanie trzymać się prawdziwej nauki. Okazało się, że wykonali dobrą robotę.
Następną wycieczką Mazina HBO jest The Last of Us, oparty na Gra wideo typu survival-horror z 2013 roku o tej samej nazwie. Sean Keane z CNET opisał program, który zadebiutował w niedzielęjak “największa adaptacja gry wideo, jaką kiedykolwiek stworzono”.
The Last of Us przedstawia świat spustoszony przez grzybową apokalipsę spowodowaną przez przerażającego, kontrolującego umysły grzyba znanego jako Cordyceps. Ten grzyb jest prawdziwy, więc naturalnie zastanawiałem się, jak bardzo prawdopodobna jest grzybowa apokalipsa.
Pomysł był wielokrotnie badany w kontekście gry, ale wersja HBO infekcji mózgu Cordyceps różni się nieco od tej, którą twórca gry Naughty Dog po raz pierwszy wyczarował w 2013 roku.
Poniżej znajduje się badanie prawdopodobieństwa pandemii grzybiczej, wywołanej przez patogen podobny do Cordyceps, który zmienia ludzkie zachowanie. Zakładam, że przynajmniej trochę znasz historię Joela i Ellie, dwóch bohaterów przemierzających ruiny postapokaliptycznych Stanów Zjednoczonych. Na początku powiem też, że jest to badanie fikcyjnego świata, więc zawsze jest miejsce na to, by historia rozwinęła się w nieoczekiwany sposób. To nie ma być dokument medyczny, więc miej to na uwadze i jeśli naprawdę nie interesuje cię prawdziwa inspiracja pandemią grzybów i chcesz tylko zobaczyć, jak Pedro i Bella gotują (Patrzę na ciebie, Andy Greenwald), to może nie być dla ciebie.
Zawiera również kilka lekkich spojlerów z odcinek 3 The Last of Us, więc jeśli starasz się, aby Twoje wrażenia z oglądania były wolne od spoilerów, nadszedł czas, abyś wpłacił kaucję.
Prawdziwa inspiracja dla The Last of Us
Możesz obwiniać Davida Attenborough i filmy dokumentalne o naturze za włóczęgę, klikanie horrorów, które nawiedzają The Last of Us.
W odcinku o dżunglach, który trzeba obejrzeć w serialu BBC Planet Earth z 2006 roku, Attenborough i jego zespół dokumentalny napotykają różne grzyby manipulujące zachowaniem, w tym jeden, który pasożytuje na mrówkach stolarskich: Ophiocordyceps. W klipie, który obejrzano na YouTube ponad 10 milionów razy, kamera zatrzymuje się na mrówce, której szczęki są owinięte wokół gałęzi drzewa. Widmowe skrzypce grają, gdy Attenborough opowiada scenę.
„Jak coś z science fiction, owocnik Cordyceps wyrasta z głowy mrówki” – mówi.
Scena Planet Earth zainspirowała Bruce’a Straleya i Neila Druckmanna, odpowiednio reżysera i dyrektora kreatywnego, do The Last of Us z 2013 roku. W wywiadzie dla GamesBeat po wydaniu gry Druckmann wspomina o „zdzieraniu” filmu dokumentalnego, a Straley mówi, że mrówki zombie były „punktem wyjścia” dla gry. A gra jest ściśle związana z materiałem źródłowym ze świata rzeczywistego.
Cykl życiowy Ophiocordyceps jest makabryczny, ale piękny. Mrówki, które mają kontakt z zarodnikami Ophiocordyceps na dnie dżungli, zarażają się. Grzyb wślizguje się do ciała mrówki i zaczyna się rozmnażać. Zamieszkuje określone regiony, takie jak mózg i mięśnie, uwalniając związki chemiczne w celu manipulowania zachowaniem mrówki. Mrówka jest kierowana na spodnią stronę liścia, wysoko nad ziemią, i wgryza się w nią. Jego szczęka blokuje się wokół liścia dzięki sprytnym związkom grzybów i pozostaje tam, dopóki owocnik nie wyrośnie z jego głowy. W końcu pęka i uwalnia więcej zarodników na ziemię.
Proces jest bardzo specyficzny. Jeden gatunek Ophiocordyceps zwykle infekuje i zamienia w zombie tylko jeden gatunek mrówek. Ta specyfika rozciąga się na sposób, w jaki grzyb przejmuje kontrolę nad umysłem gospodarza. W artykule z 2014 roku zbadano związek między mrówkami a grzybami, stwierdzając, że Ophiocordyceps wyewoluował określony zestaw związków wpływających na zachowanie jednego gatunku mrówek, ale te same związki nie zmieniły zachowania różnych gatunków mrówek (chociaż grzyb nadal często zabija te mrówki).
Nasze rzeczywiste rozumienie grzyba również się zmieniło od czasu premiery The Last of Us w 2013 roku.
Film dokumentalny Planeta Ziemia został wydany w 2006 roku. W tamtym czasie pasożyt zarażający mrówki był naukowo znany jako Cordyceps unilateralis. W 2007 r. wiele grzybów Cordyceps, które pasożytują na owadach, w tym mrówkach, ale także gąsienicach i pająkach, zostało przeklasyfikowanych do innej rodziny grzybów — Ophiocordyceps. Podczas gdy The Last of Us używa tych dwóch słów zamiennie, są one obecnie klasyfikowane jako różne rodzaje grzybów, a naukowcy nadal używają Cordyceps jako rodzajowej nazwy dla wszystkich gatunków.
Oś czasu The Last of Us
Początki pandemii nie zostały ujawnione w grze wideo poza kilkoma zabłąkanymi wycinkami z gazet i notatkami, które wydają się wskazywać na pochodzenie z Ameryki Południowej. Adaptacja HBO zanurza się nieco głębiej w fabułę, szczególnie w odcinkach 2 i 3. Daje nam to trochę więcej do pracy pod względem wiarygodności w świecie rzeczywistym.
Oto oś czasu, tak jak ją rozumiemy.
Rankiem 23 września 2003 roku kobieta pracująca w fabryce mąki i zboża w zachodniej części Dżakarty została ugryziona przez nieznanego człowieka. Stała się agresywna, zaatakowała czterech współpracowników, ugryzła trzech z nich, po czym została zamknięta w łazience i postrzelona w czaszkę.
Trzech ugryzionych współpracowników zostało straconych kilka godzin później. Nie udało się zlokalizować czternastu współpracowników.
Dzień później, 24 września 2003 r., dwóch policjantów w Dżakarcie w Indonezji wchodzi do restauracji i przeszkadza Pani Ratnie, profesor mikologii na Uniwersytecie Indonezji, gdy je lunch. Zabierają ją do laboratorium w Ministerstwie Zdrowia, gdzie patrzy przez mikroskop i identyfikuje grzyba: Ophiocordyceps.
(W zależności od gatunku, który zobaczył Ratna, grzyb prawdopodobnie zostałby sklasyfikowany jako Cordyceps w 2003 roku… potencjalna dziura fabularna lub pedanteria?)
Ratna pyta, dlaczego został zabarwiony chlorazolem – który jest powszechnie używany do identyfikacji elementów grzybów z ludzkich włosów, paznokci lub innych okazów. „Cordyceps nie może przetrwać u ludzi” – mówi policjantowi. Następnie bada zwłoki kobiety, która pracowała w fabryce mąki i zboża. Rozcina ranę po ugryzieniu na nodze kobiety i grzebie w jej ustach, odkrywając, że zwłoki zostały skolonizowane przez Ophiocordyceps.
Po dokonaniu odkrycia wydaje zalecenie: Oficer powinien zbombardować miasto i wszystkich w nim.
26 września 2003 wybuch epidemii w USA. Nazywa się to Dniem Epidemii. W Austin w Teksasie pierwsze oznaki kłopotów są oczywiste, gdy karetki pogotowia przejeżdżają przez miasto około 15:15
Wczesnym rankiem 27 września wybuch epidemii osiąga masę krytyczną, a na ulicach panuje chaos. Samoloty rozbijają się o ziemię. Autostrady z Austin zostają zablokowane przez wojsko. Członkowie społeczeństwa, wbrew zaleceniom systemu transmisji alarmowych, opuścili swoje domy.
W poniedziałek 29 września Joel wyjaśnia Ellie, że „wszystko zniknęło”.
W The Last of Us ludzkość próbuje się pozbierać dwie dekady po tym, jak zmutowany grzyb Cordyceps wywołał pandemię.
Więc, czy to się mogło stać?
Krótka odpowiedź brzmi: to nieprawdopodobne. Dłuższa odpowiedź? Być może, ale z wieloma zastrzeżeniami.
Istnieją dwa kluczowe narzędzia fabularne, które leżą u podstaw pandemii grzybów w telewizyjnej wersji The Last of Us – zmiana klimatu i sposób rozmnażania się grzybów.
Pierwszy sezon The Last of Us rozpoczyna się od wywiadu, który ma miejsce w 1968 roku. Dwóch fikcyjnych badaczy omawia pandemie w talk show. Jeden z nich, dr Neumann, mówi, że w przeciwieństwie do drugiego gościa nie boi się bakterii ani wirusów wywołujących pandemię. Najbardziej przerażają go grzyby. Głównie dlatego, że nie tylko zabijają żywiciela, ale go przejmują.
Publiczność się śmieje (a po ostatnich trzech latach ty też możesz). 35 lat później, w fikcyjnym świecie, właśnie to się dzieje.
W prawdziwym świecie naukowcy często zastanawiali się, dlaczego owady, rośliny i płazy są tak podatne na choroby grzybowe. Badania wykazały, że regulacja temperatury ciała, czyli homeotermia, stanowi doskonałą barierę przed infekcją grzybiczą. Grzyby rozwijają się w chłodniejszych środowiskach i dlatego są silnymi wrogami owadów, płazów i roślin. Oznacza to również, że nie stanowią tak dużego zagrożenia dla zwierząt stałocieplnych, takich jak my sami. Grzyby muszą również być w stanie wchłonąć ludzką tkankę, z czym najczęściej mają trudności, a nawet jeśli uda im się nas zaatakować, nadal muszą walczyć z silnym ludzkim układem odpornościowym.
Jednak ludzie mogą zarazić się grzybami. Candida, drożdże wywołujące pleśniawki, jest silnym gatunkiem. Gatunek wielolekooporny, Candida auris, jest poważnym problemem w szpitalach. Istnieją również pleśnie, które powodują grzybicę stóp i grzybicę. Czasami grzyby te unikają naszych mechanizmów obronnych, zwłaszcza tych z osłabionym układem odpornościowym.
„Jedną rzeczą, o której musisz pamiętać w przypadku infekcji grzybiczych, jest to, że zarażają one głównie ludzi z chorobą podstawową” – mówi CNET Julianne Djordjevic, profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie w Sydney, który bada infekcje grzybicze u ludzi.
Jednak sytuacja się zmienia. Świat, nasz i ten w The Last of Us, nagrzewa się. „Co by było, gdyby na przykład świat stał się nieco cieplejszy?” pyta fikcyjny dr Neumann na premierze. W wyższych temperaturach grzyby powoli przystosowują się i ewoluują, aby wytrzymać rodzaje ciepła, których mogą doświadczać w ludzkim ciele. Niektórzy naukowcy uważają, że właśnie dlatego może rosnąć liczba infekcji Candida.
Potencjalnym przeciwnikiem jest inny gatunek znany jako Ophiocordyceps sinensis, występujący na płaskowyżu tybetańskim. Gatunek ten jest od dawna stosowany w medycynie chińskiej, a niektóre z tworzonych przez niego związków badano pod kątem ich właściwości przeciwnowotworowych. Jednak w 2018 r. mikolodzy wykazali, że zmiany klimatu – oprócz nadmiernych zbiorów – prowadzą do spadku liczebności gatunku. Himalaje są szczególnie wrażliwe, ponieważ świat się ociepla, a przynajmniej w przypadku tego gatunku adaptacja i ewolucja nie nadążają. Być może zbyt szybko ocieplamy świat, aby grzyby mogły się przystosować.
Zarodniki i wąsy
Ale jak rozprzestrzenia się Cordyceps? I tak szybko? Jako ascomycetes lub grzyby workowe, Ophiocordyceps, które zamieszkują umiarkowane dżungle Ziemi, rozmnażają się i przeżywają poprzez zarodniki. To część ich cyklu życiowego: zarazić mrówkę, przejąć ją, stworzyć owocnik, uwolnić zarodniki, zacząć od nowa.
Adaptacja HBO wprowadza jedną ogromną zmianę w stosunku do gry wideo: zarodniki nie są sposobem, w jaki Cordyceps porusza się między ludźmi. Mazin powiedział, że dzieje się tak głównie dlatego, że zarodniki oznaczałyby, że wszyscy musieliby nosić maskę przez cały czas (nie jestem pewien, czy to jest szczególnie prawdziwe, ale byłoby to dość niezgrabne w programie telewizyjnym). Niemniej jednak adaptacja zastępuje zarodniki „wątkami” i ukąszeniami zakażonych osób, czyli dwiema rzeczami, których nie widzieliśmy jako czynniki zakaźne w prawdziwym świecie. Wpływa na nich także bliskość. Podczas gdy zarodniki mogą podróżować setki kilometrów, wąsy i ukąszenia wymagają bliskiego kontaktu.
To najtrudniejsza część tej pandemii do wyrównania, ale The Last of Us stara się zapewnić kreatywne rozwiązanie problemu upadku społeczeństwa.
W grze wideo Joel i Ellie czasami zakładają maski przeciwgazowe w obszarach gęstych zarodników Cordyceps.
Na początku serii, gdy Joel i Ellie wędrują przez ruiny cywilizacji, Joel krótko dotyka przyjętej narracji o pochodzeniu pandemii: zmutowany Cordyceps. Potem grzyby dostały się do pożywienia – rzeczy takie jak chleb, cukier i płatki zbożowe zawierały zmutowany szczep – i ten zapas pożywienia rozprzestrzenił się po całym świecie.
Istnieje precedens dla tego rodzaju rzeczy. Wielki głód, który spustoszył Irlandię w latach czterdziestych i pięćdziesiątych XIX wieku, został spowodowany przez organizm podobny do grzyba, znany jako Phytophthora infestans, niszczący uprawy ziemniaków. Chociaż nie zaraził i nie zabił bezpośrednio (lub „kontroli umysłu”) ludzi, pokazuje, że jesteśmy przynajmniej podatni na grzyby w sposób, któremu nie poświęca się zbytniej uwagi.
Ale wąsy nadal stanowią problem dla wiarygodności, nawet jeśli ich zalety dla zainfekowanej organizacji są częściowo wyjaśnione we wczesnym epizodzie.
„Grzyb rośnie również pod ziemią” – wyjaśnia Tess, inna ocalała, która współpracuje z Joelem, Ellie we wczesnym odcinku. „Długie włókna jak druty, niektóre z nich rozciągają się na milę. Nadepniesz na skrawek Cordycepsu w jednym miejscu i możesz obudzić tuzin zarażonych z innego miejsca”. To połączenie może ostrzec zarażonych przed niezainfekowanymi i sprawić, że uniknięcie ich będzie prawie niemożliwe, ale we wczesnych stadiach pandemii potrzeba byłoby bardzo nieudolnych reakcji rządu, aby naprawdę wystartować.
Może nie takie nieprawdopodobne, biorąc pod uwagę to, co wiemy o ostatnich pandemiach…
Jednak ta zmiana wymagałaby dużego odchylenia ewolucyjnego dla Ophiocordyceps. Zakładając, że Cordyceps, który Ratna widzi przez swój mikroskop, i Cordyceps w prawdziwym świecie są zasadniczo takie same, oznaczałoby to, że grzyb zasadniczo zmienił się na poziomie genetycznym w coś całkowicie obcego. Byłoby również niezwykłe, gdyby te grzyby znajdowały się w uprawach jadalnych, chyba że te uprawy są silnie zanieczyszczone przez mrówki, pająki lub ćmy.
Pokonując te wyzwania, musimy jeszcze dojść do miejsca, w którym grzyb może kontrolować zachowanie człowieka. Podczas gdy związki grzybów mogą zmieniać ludzki umysł (pomyśl na przykład LSD, które zostało wyizolowane z grzyba żytniego), specyficzne związki wymagane do uczynienia ludzi bardziej agresywnymi i pomocy w rozprzestrzenianiu infekcji wymagałyby cudownego skoku ewolucyjnego dla Ophiocordyceps.
Niezależnie od tego, zmutowany grzyb musi stawić czoła wielu wyzwaniom. Być może zostanie to wyjaśnione w kolejnych odcinkach.
Aha i ostatnia uwaga: to nie tak, że zarodniki nie istnieją w rzeczywistości HBO The Last of Us. W odcinku 2 Ellie pyta „więc nie ma super zainfekowanych, którzy eksplodują na tobie zarodniki?” Odpowiedź pochodzi od Tess: „Cholera, mam nadzieję, że nie”. Jeśli zarodniki nie stanowią problemu dla infekcji, to dlaczego są wymienione w ten sposób? Dziura w działce lub potencjalna niezbadana ścieżka infekcji?
Ilekroć widzę owada z łodygami Ophiocordyceps wystającymi z jego egzoszkieletu, myślę sobie, cholera… Natura jest metalem.
Życie i śmierć
Jednym z niedostatecznie zbadanych elementów pandemii grzybów w grze Last of Us jest wieloletnie przetrwanie niektórych rodzajów Zarażonych. Przyjrzyjmy się „Klikaczom”, zainfekowanym, którzy po raz pierwszy pojawiają się w odcinku 2, pod nasz mikroskop.
W odcinku 2 Ellie pyta Joela i Tess o zarażenie „rozszczepionymi głowami, które pozostają w ciemności jak nietoperze”, gdy idą w kierunku miejsca spotkania w Bostonie. Joel i Tess milczą, rzucając sobie porozumiewawcze spojrzenia. Wiedzą dokładnie, o czym mówi Ellie: o Clickerach.
Klikacze zwykle znajdują się w wilgotnych, ciemnych miejscach, takich jak opuszczone budynki, kanały ściekowe i piwnice. Miejsca bez światła. Jest ku temu dobry powód w grze: światło słoneczne i przepływ powietrza nie stwarzają odpowiednich warunków dla zarodników do zainfekowania kogoś na tyle, by zmienić go w klikacze. Ponieważ zarodniki są usuwane w programie telewizyjnym jako mechanizm infekcji, patofizjologia infekcji Clicker jest nieco trudniejsza do rozpoznania.
Czaszki Clickera zostały całkowicie wyprzedzone przez Ophiocordyceps – do tego stopnia, że nie mają już oczu – z powodu infekcji mózgu. Analogia nietoperza, której używa Ellie, jest trafna, ponieważ Clickers zostały nazwane od mrożących krew w żyłach dźwięków, których używają do poruszania się po świecie. Bez oczu potrzebują echolokacji, tak jak nietoperz czy delfin.
Podczas gdy Klikacze oferują najbardziej przerażający przykład Zarażonych w serialu (być może oprócz innego rodzaju zarażonych, o których Ellie wspomina w odcinku 2), przedstawiają również najwięcej problemów dla naukowego oka. Po pierwsze, Zainfekowani potrzebują miesięcy lub lat, aby stać się Klikaczami – w jaki sposób grzyb ma zapobiegać rozpadowi ludzkiej tkanki?
Dr Neuman, naukowiec z pierwszego odcinka, udziela czegoś w rodzaju odpowiedzi, sugerując, że niektóre rodzaje grzybów wytwarzają związki, których używamy w medycynie. Na przykład penicylina. Bakterie, które są kluczowym elementem degradacji tkanek po śmierci, od wieków toczą wojnę z grzybami. Właśnie dlatego niektóre grzyby wyewoluowały mechanizmy obronne, które dokooptowali ludzie. Penicylina to jedno, cyklosporyna – inhibitor układu odpornościowego – to drugie.
Teoretycznie grzyby mogą wytwarzać związki chemiczne korzystne dla ludzi, ale znowu jesteśmy na terytorium Ekstremalnego Skoku Ewolucyjnego. Klikacze i inni długoterminowi zarażeni powinni się rozpadać 20 lat po rozpoczęciu pandemii.
Czy powinniśmy się martwić pandemiami grzybiczymi?
Prawie każda większa uprawa, od której zależy ludzkość, jest zagrożona przez patogen grzybowy. Ryż, pszenica i kukurydza stanowią największe i najważniejsze źródło kalorii dla populacji ludzkiej. Gdyby pandemia grzybów rozerwała zapasy upraw… cóż, może nie byłaby tak przerażająca jak kąsające, kontrolowane umysłowo „zombie” z The Last of Us, ale mogłaby być niszczycielska w inny sposób.
To, co niepokoi dzisiejszych naukowców, to wzrost liczby grzybów odpornych na leki przeciwgrzybicze. Według artykułu opublikowanego w czasopiśmie Science w 2018 r., grzyby niszczące uprawy odpowiadają za około jedną piątą wieloletnich strat w plonach. Piszą, że”[t]o uniknąć globalnego załamania naszej zdolności do kontrolowania infekcji grzybiczych”, musimy promować odkrywanie nowych leków przeciwgrzybiczych i upewnić się, że nasze obecne stosowanie pestycydów i chemikaliów nie prowadzi do powstania bardziej niepokojących szczepów.
Inna uwaga? Podwójna pandemia – taka, która obniża odporność ludzi do tego stopnia, że mogą ją opanować grzyby chorobotwórcze.
Weź pod uwagę COVID-19. W szczytowym okresie pandemii u pacjentów z COVID-19 czasami występowały choroby grzybicze. Naukowcy zbadali przypadki „mukormykozy”, która jest wywoływana przez czarnego grzyba, w 18 krajach w 2022 roku, pisząc, że jest to niedostatecznie zbadane i słabo poznane powikłanie ciężkiego COVID-19. Wydawało się, że częściej dotyka mężczyzn niż kobiety i jest predysponowany do osób z cukrzycą, schorzeniem, które może wpływać na odporność.
Chociaż jest to jeden z najbardziej dziwacznych scenariuszy apokalipsy i stanowi dobrą pożywkę dla telewizji science-fiction, jest mało prawdopodobne, aby Cordyceps zmniejszył liczbę ludzkości o miliard. Ale wróg jest tam i powinniśmy być przygotowani. W tej chwili nie jesteśmy.
Zaktualizowano 18 stycznia: Ukryte napisy wyjaśniają, że lekarzem na początku programu jest dr Neuman, a nie dr Newman. Zmieniliśmy pisownię w tym utworze.
Zaktualizowano 22 stycznia: Ibu to w języku indonezyjskim określenie kobiety, a nie imię prof. Ratny. Dodano sekcję „życie i śmierć” po pierwszym pojawieniu się Klikaczy.
