Cordyceps wyrastający z głowy mrówki. Przez BBC / GIPHY.
Autor: Gino Brignoli, UCL
w głębi tropikalnego lasu mrówka cieśli zeszła z baldachimu z dala od swoich regularnych szlaków żerowania i zatacza się po pijanemu wzdłuż gałęzi. Jej ruchy są gwałtowne i rzucają się w oczy. Drżąco porusza się do przodu i nagle zaczyna konwulsować z taką okrucieństwem, że spada z gałęzi na Ziemię, zanim wznowi swoją chaotyczną, zygzakowatą ścieżkę., Jest to „mrówka zombie” i nieświadomie staje się częścią cyklu życia pasożytniczego grzyba powszechnie znanego jako Cordyceps.
około południa, po kilku godzinach wspinaczki i bezcelowego przyczajania się, mrówka znajduje się teraz nie więcej niż 25 cm nad ziemią, czołgając się bezcelowo po spodzie liści drzew, gdzie bez ostrzeżenia siłą zanurza swoje potężne szczęki w jednej z żył liścia, trzymając je mocno między szczelnie zamkniętymi żuchwami.
w ciągu sześciu godzin nie żyje., Po dwóch dniach pomiędzy stawami wyrastają białe włoski, a kilka dni później stają się gęstą, brązową matą pokrywającą cały owad. Różowobiała łodyga zaczyna wybuchać od podstawy głowy mrówki i nadal rośnie. W ciągu dwóch tygodni osiąga dwukrotnie większą długość ciała mrówki sięgając w dół ku ziemi poniżej.
w końcu łodyga wypuszcza swoje zarodniki w powietrze, gotowe do unoszenia się i zarażania więcej niczego nie podejrzewających mrówek.
Obraz via shunfa/.,
To dziwne zachowanie zostało po raz pierwszy odnotowane przez Alfreda Russella Wallace ' a w Indonezji w 1859 roku, ale nie zostało szczegółowo zbadane do niedawna. Od tego czasu odkryto, że grzyb zakłóca normalne zachowanie mrówki poprzez ingerencję chemiczną w mózg, powodując, że zainfekowana mrówka zachowuje się w sposób, który poprawi możliwości rozprzestrzeniania się zarodników przez grzyb i tak się rozmnaża.,
grzyb rośnie w jamie ciała mrówki, wykorzystując narządy wewnętrzne jako pokarm, podczas gdy silny egzoszkielet mrówki służy jako rodzaj kapsułki, chroniąc grzyba przed wysychaniem, jedzeniem lub dalszą infekcją.
odstraszanie grzybów
Najwcześniejsza znana wzmianka o grzybie pasożytującym na owadzie pochodzi z około 105m lat temu. Jest to owad łuskowaty samca, zachowany w bursztynie, z dwoma grzybiczymi łodygami wystającymi z jego głowy. Ale ta skamielina nie może nam powiedzieć, czy regularne zachowanie zainfekowanego owada zostało zmienione lub zakłócone w jakikolwiek sposób.,
Cordyceps zainfekowana mrówka z Sabah, Borneo, Malezja. Obraz via Gino Brignoli.
ostateczne dowody zachowania „mrówek-zombie”, datowane na około 48m lat temu, pochodzą ze skamieniałych liści, które pokazują wyraźne oznaczenia po obu stronach żył liści pozostawionych przez żuchwy zakażonych mrówek. Związek między mrówką a grzybem jest nie tylko starożytny, ale również bardzo powszechny – do tej pory odkryto około 1000 gatunków pasożytów grzybiczych owadów.,
w tej odwiecznej walce o przetrwanie mrówki wykształciły adaptacje chroniące siebie i swoje gniazda przed infekcjami grzybiczymi. Pielęgnując się i społecznie oczyszczając się nawzajem (allogrooming) usuwają potencjalnie szkodliwe zarodniki, zanim będą mogły przeniknąć przez skórę i chwycić się. Niektóre mrówki rozpylają truciznę w swoich gniazdach, aby działać jako fungicydy, a jeśli to nie powstrzyma inwazji, rozdzielają gniazda, zamykając zanieczyszczone Komory.,
w niektórych przypadkach zarażone osobniki są wyprowadzane z gniazda przez zdrowych pracowników, a w ostateczności cała kolonia przenosi się, porzucając zainfekowane Gniazdo.
patogeny grzybicze ewoluowały, aby stać się ściśle specyficzne gatunkowo lub bardziej uogólnione w wyborze gospodarza owadów, z niektórymi zdolnymi do zainfekowania setek różnych gatunków. Ta zadziwiająca różnorodność patogenów grzybiczych i potencjalnych nosicieli stworzyła pewne osobliwe zachowanie u owadów, ponieważ wspólnie ewoluowały, aby poradzić sobie z taktyką grzybów.,
czasami trudno jest wiedzieć, jakie zachowanie jest całkowicie mimowolne i napędzane przez grzyb w celu poprawy własnego sukcesu reprodukcyjnego, a co ewoluowało jako forma obrony przed infekcją. Na przykład, gdy gospodarz mrówki wspina się na podwyższoną pozycję w tak zwanej „chorobie szczytowej”, to zachowanie zwiększa obszar, na którym zarodniki mogą rozprzestrzeniać się poprzez rozpraszanie wiatru – ale również usuwa mrówkę z bliskiej odległości od swoich krewnych w Kolonii, zapobiegając rozprzestrzenianiu się infekcji na jej siostry.,
nie jest jasne, czy to zachowanie jest stanem zombie spowodowanym przez grzyba, czy jest to altruistyczny akt poświęcenia się przez mrówkę. Jeśli jest to celowe działanie mrówki, może to uratować resztę kolonii przed zakażeniem w tym, co czasami nazywa się ” samobójstwem adaptacyjnym.”
zachowanie Zombie u owadów jest również spowodowane przez wiele innych rodzajów pasożytów, w tym bakterie, a nawet inne bezkręgowce. Rodzi to fascynujące pytania o naturę prawdziwej niezależności każdego organizmu w tym, co niewątpliwie jest wysoce złożonym, powiązanym ze sobą systemem żywym., Mrówki Zombie dają nam wgląd w tę misternie splątaną sieć molekularnych wpływów i adaptacji behawioralnych. To prowadzi nas do zastanowienia się, kto ostatecznie kogo kontroluje?
Gino Brignoli, Ph.D. Researcher in tropical ecology at the Institute of Zoology and UCL
artykuł został opublikowany na licencji Creative Commons. Przeczytaj oryginalny artykuł.
Reasumując: pasożytniczy grzyb przejmuje kontrolę nad żywymi owadami, zamieniając je w „mrówki zombie.,”
członkowie społeczności ziemian – w tym naukowcy, a także pisarze nauki i przyrody z całego świata – ważą się tym, co jest dla nich ważne. Fot. Robert Spurlock.