Cordyceps groeien uit de kop van een mier. Via BBC/GIPHY.door Gino Brignoli, UCL In de onderkamer van een tropisch bos is een timmermier van het bladerdak afgedaald, weg van haar regelmatige foerageerpaden en wankelt dronken langs een tak. Haar bewegingen zijn schokkerig en opvallend. Ze beweegt trillend naar voren en begint plotseling stuiptrekkingen met zo ‘ n wreedheid dat ze van de tak op de grond valt voordat ze haar grillige, zigzaggende pad hervat., Dit is een “zombie mier”, en ze is onbewust onderdeel geworden van de levenscyclus van een parasitaire schimmel algemeen bekend als Cordyceps.rond het middaguur, na enkele uren klimmen en doelloos op de loer liggen, kruipt de mier doelloos op de onderzijde van een boomblad, waar ze zonder waarschuwing haar krachtige kaken in een van de nerven van het blad laat zakken en deze stevig tussen haar goed gesloten mandibels vastpakt.
binnen zes uur is ze dood., Na twee dagen borstelden witte haren tussen haar gewrichten en een paar dagen later zijn deze een dikke, bruine mat geworden die het hele insect bedekt. Een roze-witte stengel begint uit de basis van de mier ‘ s hoofd te barsten en blijft groeien. Binnen twee weken heeft het twee keer de lengte bereikt van het lichaam van de mier en reikt naar beneden naar de grond eronder.
ten slotte laat de stengel zijn sporen vrij in de lucht, klaar om weg te drijven en meer nietsvermoedende mieren te infecteren.
afbeelding via shunfa/.,dit bizarre gedrag werd voor het eerst beschreven door Alfred Russell Wallace in Indonesië in 1859, maar werd tot voor kort niet uitvoerig onderzocht. Sindsdien is ontdekt dat de schimmel het normale gedrag van de mier verstoort door chemische interferentie in de hersenen, waardoor de geïnfecteerde mier zich gedraagt op een manier die de mogelijkheden voor de schimmel om zijn sporen te verspreiden en zo te reproduceren zal verbeteren.,
de schimmel groeit door de hele lichaamsholte van de mier, met behulp van interne organen als voedsel, terwijl het sterke exoskelet van de mier dient als een soort capsule, die de schimmel beschermt tegen uitdroging, opgegeten worden of verdere infectie.
afweren van de schimmels
De vroegst bekende vermelding van een schimmel die zichtbaar parasiteert op een insect dateert van ongeveer 105m jaar geleden. Het is een mannelijk Schild insect, bewaard in barnsteen, met twee schimmelstengels uit zijn kop. Maar dit fossiel kan ons niet vertellen of het normale gedrag van het geïnfecteerde insect op welke manier dan ook veranderd of verstoord was.,
Cordyceps geïnfecteerde mier uit Sabah, Borneo, Maleisië. Foto via Gino Brignoli.
Het definitieve bewijs van “zombie-mier” gedrag, dat dateert van ongeveer 48m jaar geleden, komt van gefossiliseerde bladeren die de Duidelijke markeringen vertonen aan weerszijden van bladnerven achtergelaten door de kaken van geïnfecteerde mieren. Niet alleen is deze associatie tussen mier en schimmel blijkbaar oud, het is ook heel gewoon – ongeveer 1.000 soorten schimmelparasieten van insecten zijn tot nu toe ontdekt.,
In deze eeuwenoude overlevingsstrijd hebben de mieren aanpassingen ontwikkeld om zichzelf en hun nesten te beschermen tegen schimmelinfecties. Door zichzelf te verzorgen en elkaar sociaal te reinigen (allogrooming) verwijderen ze potentieel schadelijke sporen voordat ze in de huid kunnen doordringen en vasthouden. Sommige mieren spuiten gif in hun nesten om als fungiciden te fungeren en als dat een plaag niet stopt, verdelen ze hun nesten door besmette kamers af te sluiten.,
in sommige gevallen worden geïnfecteerde individuen het nest uitgevoerd door gezonde werkers, en als laatste redmiddel verhuist de hele kolonie, waarbij ze hun besmette nest verlaten.
De schimmelpathogenen zijn geëvolueerd om ofwel strikt soortspecifiek te worden ofwel meer generalistisch in hun keuze van insectenhost, waarbij sommige in staat zijn honderden verschillende soorten te infecteren. Deze verbazingwekkende verscheidenheid van schimmelpathogenen en potentiële gastheren heeft geleid tot een aantal eigenaardige gedrag in insecten als ze hebben co-geëvolueerd om te gaan met de tactiek van de schimmels.,
Het is soms moeilijk om te weten welk gedrag geheel onvrijwillig is en door de schimmel wordt gedreven om zijn eigen voortplantingssucces te verbeteren, en wat zich heeft ontwikkeld als een vorm van afweer tegen de infectie. Bijvoorbeeld, wanneer de mierenhost klimt naar een verhoogde positie in wat bekend staat als “topziekte”, dit gedrag verhoogt het gebied waarover sporen kunnen verspreiden door de wind verspreiding – maar het verwijdert ook de mier uit de nabijheid van zijn familieleden in de kolonie, het voorkomen van de verspreiding van infectie naar zijn zusters.,
Het is onduidelijk of dit gedrag een zombie-toestand is veroorzaakt door de schimmel of dat het een altruïstische daad is van zelfopoffering door de mier. Als het een opzettelijke daad van de mier is, kan het de rest van de kolonie redden van bezwijken aan de infectie in wat soms “adaptieve zelfmoord” wordt genoemd.”
Zombie-achtig gedrag bij insecten wordt ook veroorzaakt door vele andere soorten parasieten, waaronder bacteriën en zelfs andere ongewervelde dieren. Dit roept fascinerende vragen op over de aard van de ware onafhankelijkheid van elk organisme in wat ongetwijfeld zeer complexe onderling verbonden levende systemen zijn., Zombie-mieren geven ons een kijkje in dit ingewikkeld verwarde web van moleculaire invloeden en gedragsaanpassingen. Het brengt ons tot de vraag wie uiteindelijk wie controleert.
Gino Brignoli, Ph. D. onderzoeker tropische ecologie aan het Instituut voor zoölogie en UCL
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd uit het gesprek onder een Creative Commons licentie. Lees het originele artikel.
Bottom line: een parasitaire schimmel neemt de controle over levende insecten, waardoor ze “zombie mieren.,”
Members van de earthsky – gemeenschap – met inbegrip van wetenschappers, evenals wetenschap en natuur schrijvers uit de hele wereld-wegen op wat”s belangrijk voor hen. Foto door Robert Spurlock.