Cordyceps che cresce dalla testa di una formica. Via BBC / GIPHY.
Di Gino Brignoli, UCL
Nel sottobosco di una foresta tropicale, una formica carpentiera è scesa dal baldacchino lontano dai suoi normali sentieri di foraggiamento e barcolla ubriaca lungo un ramo. I suoi movimenti sono a scatti e cospicui. Si muove in avanti e improvvisamente inizia a convulsare con tale ferocia che cade dal ramo sul terreno prima di riprendere il suo percorso irregolare e zigzagante., Questa è una “formica zombie”, e lei è involontariamente diventata parte del ciclo di vita di un fungo parassita comunemente noto come Cordyceps.
Intorno a mezzogiorno, dopo diverse ore di arrampicata e barcollamento senza meta, la formica è ora non più di circa 10 pollici (25 cm) dal suolo, strisciando senza meta sul lato inferiore di una foglia di alberello dove, senza preavviso, affonda con forza le sue potenti mascelle in una delle vene della foglia, afferrandola saldamente tra le sue mandibole strettamente bloccate.
Entro sei ore, è morta., Dopo due giorni, peli bianchi setola da tra le articolazioni e pochi giorni dopo questi sono diventati una spessa, stuoia marrone che copre l’intero insetto. Un gambo bianco-rosato inizia a scoppiare dalla base della testa della formica e continua a crescere. Nel giro di due settimane ha raggiunto il doppio della lunghezza del corpo della formica che scende verso il suolo sottostante.
Infine, il gambo rilascerà le sue spore nell’aria, pronto a galleggiare e infettare le formiche più ignare.
Immagine tramite shunfa/.,
Questo comportamento bizzarro è stato registrato per la prima volta da Alfred Russell Wallace in Indonesia nel 1859, ma non è stato studiato in dettaglio fino a poco tempo fa. Da allora è stato scoperto che il fungo interrompe il normale comportamento della formica attraverso interferenze chimiche nel cervello, causando la formica infetta a comportarsi in modi che miglioreranno le opportunità per il fungo di diffondere le sue spore e quindi riprodursi.,
Il fungo cresce in tutta la cavità del corpo della formica, usando gli organi interni come cibo mentre il forte esoscheletro della formica serve come una sorta di capsula, proteggendo il fungo dall’essiccamento, dall’essere mangiato o da ulteriori infezioni.
Difendersi dai funghi
La prima registrazione conosciuta di un fungo che parassita visibilmente un insetto risale a circa 105m anni fa. Si tratta di un insetto maschio scala, conservato in ambra, con due steli fungini sporgenti dalla sua testa. Ma questo fossile non può dirci se il comportamento regolare dell’insetto infetto è stato modificato o interrotto in alcun modo.,
Formica infetta da Cordyceps di Sabah, Borneo, Malesia. Immagine via Gino Brignoli.
La prova definitiva del comportamento “zombie-ant”, risalente a circa 48m anni fa, proviene da foglie fossilizzate che mostrano i segni distinti su entrambi i lati delle vene fogliari lasciate dalle mandibole a mascella chiusa delle formiche infette. Non solo questa associazione tra formica e fungo è evidentemente antica, ma è anche molto comune: finora sono state scoperte circa 1.000 specie di parassiti fungini di insetti.,
In questa lotta secolare per la sopravvivenza le formiche hanno sviluppato adattamenti per proteggere se stessi e i loro nidi dalle infezioni fungine. Da governare se stessi e socialmente pulizia a vicenda (allogrooming) rimuovono spore potenzialmente dannose prima che possano penetrare la pelle e prendere piede. Alcune formiche spruzzano veleno nei loro nidi per agire come fungicidi e se questo non riesce a fermare un’infestazione, dividono i loro nidi sigillando le camere contaminate.,
In alcuni casi gli individui infetti vengono portati fuori dal nido da lavoratori sani, e come ultima risorsa l’intera colonia si trasferisce, abbandonando il loro nido infetto.
I patogeni fungini si sono evoluti per diventare strettamente specie-specifici o più generalisti nella loro scelta dell’ospite dell’insetto, con alcuni in grado di infettare centinaia di specie diverse. Questa sorprendente varietà di patogeni fungini e potenziali ospiti ha creato un comportamento particolare negli insetti in quanto si sono co-evoluti per far fronte alle tattiche dei funghi.,
A volte è difficile sapere quale comportamento è del tutto involontario e guidato dal fungo per migliorare il proprio successo riproduttivo, e ciò che si è evoluto come una forma di difesa contro l’infezione. Ad esempio, quando l’ospite della formica sale in una posizione elevata in quella che è nota come “malattia del vertice”, questo comportamento aumenta l’area su cui le spore possono diffondersi attraverso la dispersione del vento – ma rimuove anche la formica dalla vicinanza ai suoi parenti nella colonia, impedendo la diffusione dell’infezione alle sue sorelle.,
Non è chiaro se questo comportamento sia uno stato zombie causato dal fungo o se sia un atto altruistico di sacrificio da parte della formica. Se si tratta di un atto deliberato da parte della formica, potrebbe essere salvare il resto della colonia di soccombere all “infezione in quello che a volte viene chiamato” suicidio adattivo.”
Il comportamento simile agli zombi negli insetti è causato anche da molti altri tipi di parassiti, tra cui batteri e persino altri invertebrati. Ciò solleva domande affascinanti sulla natura della vera indipendenza di qualsiasi organismo in quelli che sono indubbiamente sistemi viventi interconnessi altamente complessi., Le formiche zombie ci forniscono uno sguardo in questa intricata rete di influenze molecolari e adattamenti comportamentali. Ci porta a chiederci chi, in ultima analisi, controlla chi?
Gino Brignoli, Ph. D. Ricercatore in ecologia tropicale presso l’Istituto di Zoologia e UCL
Questo articolo è ripubblicato dalla Conversazione sotto licenza Creative Commons. Leggi l’articolo originale.
Bottom line: Un fungo parassita prende il controllo di insetti viventi, trasformandoli in ” formiche zombie.,”
i Membri del EarthSky comunità, tra cui scienziati, così come la scienza e la natura scrittori da tutto il mondo e – pesare su cosa è importante per loro. Foto di Robert Spurlock.