Zombie ants revisited | Earth

Cordyceps växer ut ur en myra Huvud. Via BBC/GIPHY.

av Gino Brignoli, UCL

i underdrift av en tropisk skog, har en snickare Myra härstammar från baldakinen bort från hennes vanliga födosökande spår och staggers berusat längs en gren. Hennes rörelser är ryckiga och iögonfallande. Hon rör sig ryckigt framåt och börjar plötsligt konvulsera med sådan grymhet att hon faller från grenen på marken innan hon återupptar sin oregelbundna, zigzaggingbana., Detta är en ”zombie ant”, och hon är omedvetet bli en del av livscykeln för en parasitsvamp som kallas Cordyceps.

runt middagstid, efter flera timmars klättring och planlös lurar, är Myran nu inte mer än ca 10 inches (25 cm) ovanför marken, kryper planlöst på undersidan av ett plant blad där hon utan varning sänker kraftigt sina kraftfulla käkar i en av bladets vener och griper den ordentligt mellan sina tätt låsta mandibler.

inom sex timmar är hon död., Efter två dagar, vita hårstrån borst mellan hennes leder och några dagar senare dessa har blivit en tjock, brun matta som täcker hela insekten. En rosa-vit stjälk börjar bryta ut från myrans huvud och fortsätter att växa. Inom två veckor har den nått två gånger längden på myrans kropp som når ner mot marken nedan.

slutligen släpper stjälken sina sporer i luften, redo att flyta och infektera mer intet ont anande myror.

detta bisarra beteende registrerades först av Alfred Russell Wallace i Indonesien 1859, men undersöktes inte mycket i detalj förrän ganska nyligen. Det har sedan dess upptäckts att svampen stör det normala beteendet hos myran genom kemisk störning i hjärnan, vilket gör att den infekterade myran beter sig på sätt som kommer att förbättra möjligheterna för svampen att sprida sina sporer och så reproducera.,

svampen växer i hela myrans kroppshålighet, med hjälp av inre organ som mat medan myrans starka exoskelett fungerar som en slags kapsel, skyddar svampen från att torka ut, ätas eller ytterligare infektion.

avvärja svamparna

den tidigaste kända rekordet av en svamp som synligt parasiterar en insekt från ungefär 105m år sedan. Det är en manlig skala insekt, bevarad i bärnsten, med två svampstjälkar som skjuter ut från huvudet. Men denna fossil kan inte berätta för oss om den infekterade insektens vanliga beteende förändrades eller stördes på något sätt.,

definitiva bevis på ”zombie-ant” beteende, dating till omkring 48m år sedan, kommer från fossiliserade blad som visar de distinkta markeringar på vardera sidan av blad vener kvar av låset-jawed mandibles av infekterade myror. Inte bara är denna förening mellan MYR och svamp uppenbarligen gammal, det är också mycket vanligt – cirka 1000 arter av svampparasiter av insekter har hittills upptäckts.,

i denna gamla kamp för överlevnad har myrorna utvecklat anpassningar för att skydda sig och sina bon från svampinfektioner. Genom grooming sig själva och socialt rengöring varandra (allogrooming) de tar bort potentiellt skadliga sporer innan de kan tränga in i huden och ta tag. Vissa myror sprutar gift i sina bon för att fungera som fungicider och om det misslyckas med att stoppa ett angrepp, delar de sina bon genom att försegla förorenade kamrar.,

i vissa fall utförs infekterade individer av boet av friska arbetare,och som en sista utväg flyttar hela kolonin och överger sitt infekterade bo.

svamppatogenerna har utvecklats för att bli antingen strikt artspecifika eller mer generalistiska i sitt val av insektsvärd, med vissa som kan infektera hundratals olika arter. Denna häpnadsväckande mängd svamppatogener och potentiella värdar har skapat något märkligt beteende hos insekter eftersom de har utvecklats tillsammans för att klara svampens taktik.,

det är ibland svårt att veta vilket beteende som är helt ofrivilligt och drivs av svampen för att förbättra sin egen reproduktiva framgång och vad som har utvecklats som en form av försvar mot infektionen. Till exempel, när myran värd klättrar till en förhöjd position i vad som kallas ”summit sjukdom”, ökar detta beteende det område över vilket sporer kan spridas genom vindspridning – men det tar också bort myran från närheten till sina släktingar i kolonin, vilket förhindrar smittspridning till sina systrar.,

det är oklart om detta beteende är ett zombietillstånd som orsakas av svampen eller om det är en altruistisk handling av självuppoffring av myran. Om det är en avsiktlig handling av myran, kan det rädda resten av kolonin från att ge efter för infektionen i det som ibland kallas ”adaptiv självmord.”

zombieliknande beteende hos insekter orsakas också av många andra typer av parasiter, inklusive bakterier och till och med andra ryggradslösa djur. Detta väcker fascinerande frågor om arten av någon organisms sanna oberoende i vad som utan tvekan är mycket komplexa sammanhängande levande system., Zombie myror ger oss en inblick i denna intrikat trassliga webben av molekylära influenser och beteende anpassningar. Det får oss att undra vem som i slutändan kontrollerar vem?

Gino Brignoli, Ph D. Forskare i tropisk ekologi vid institutionen för Zoologi och UCL

Denna artikel publiceras från Samtal under en Creative Commons-licens. Läs den ursprungliga artikeln.

nedre raden: en parasitsvamp tar kontroll över levande insekter och gör dem till ”zombiemyror.,”