En parasitisk svamp, der vides at manipulere hjernen hos myrer, gør ikke slaveragtige “zombier” ud af enhver gammel vært.

I stedet er mikroorganismen på en eller anden måde i stand til at genkende hjernen hos forskellige myrearter og frigiver kun sin sindstyrende kemiske cocktail, når den er i sin foretrukne vært, viser ny forskning.

“Behavioral manipulation er sådan et kompleks, at det kun sker, når der “er en meget tæt coevolution mellem patogen og vært”, sagde Charissa de Bekker, en molekylærbiolog ved Pennsylvania State University og hovedforfatter af den nye undersøgelse, der blev offentliggjort i august i tidsskriftet BMC Evolutionary Biologi.

“Teorien er, at hver art af myre har sin egen svampeart, som den bliver smittet af,” fortalte de Bekker til WordsSideKick.com.

At lave zombier

Svampe af slægten Ophiocordyceps – såkaldte zombiemyresvampe – har brug for myrer for at fuldføre deres livscyklus. Når en myre kommer på tværs af svampesporer under foder, inficerer svampen insektet og spreder sig hurtigt i hele sin krop.

Svampeceller i myrens hoved frigiver kemikalier, der kaprer insektets centralnervesystem. Svampen tvinger myren til at klatre op i vegetationen og klemme ned på et blad eller en kvist, før den dræber sin ulykkelige drone. Derefter vokser en sporfrigivende stilk ud af offerets hoved for at inficere flere myrer på jorden nedenunder.

De Bekker og hendes kolleger undrede sig over, hvorfor forskellige Ophiocordycepsspecies kun synes at inficere bestemte myrer. ”Det kan være af så mange grunde,” sagde hun. “Måske har myrerne forskellige livscyklusser. Eller måske støder de aldrig på sporer.”

For at finde ud af om Ophiocordyceps kan zombiere mange myrearter, fokuserede forskerne på en svampeart kendt som Ophiocordyceps unilateralis sensu lato ( en midlertidig betegnelse, indtil den er korrekt navngivet). Opdaget i 2009 af borgerforsker Kim Fleming i South Carolina, gør svampen zombiemyrer ud af to tømrermyrearter, Camponotus castaneus og Camponotus americanus.

Holdet injiceret svampemateriale (i et flydende medium) i de to myrearter såvel som Camponotus pennsylvanicus og Formica dolosa, der ikke vides at være værter for svampen på trods af at de bor i de samme områder som de andre myrer. De kørte også kontroleksperimenter, hvor myrer enten blev efterladt alene eller injiceret med en svampefri væske.

Svampen dræbte alle tre Camponotus-arterne og trak kun sit mind-control-trick på disse to kendte værter, fandt forskerne. (F. dolosa overlevede ikke længe efter enhver injektionsbehandling.)

Afdækning af tankekontrollerende kemikalier

Næste, de Bekker og hendes kolleger ville se, om svampen udskiller et bestemt udvalg af kemikalier, der gør det muligt at manipulere C. castaneus og C. americanus, men ikke andre myrer.

“Vi tog de fire myrearter, som vi brugte til injektionsundersøgelsen, dissekerede deres hjerner og holdt os i live ved at lægge dem i et insektcellekulturmedium,” sagde de Bekker. “Vi tilføjede svampen til dette medium og lad det reagere på miljøet, og derefter ekstraherede vi mediet, som havde alle de molekyler, som svampen producerede. “

The medium fra hver myre indeholdt tusindvis af uni que kemikalier, hvoraf mange var ukendte. Ved hjælp af data fra kontroleksperimenter udrydder holdet kemikalier, der sandsynligvis produceres af hjernen eller svampen som reaktion på mediet, og efterlader hundredvis af kemikalier udskilt af svampen som reaktion på myrens hjerner.

Interessant nok er det svamp producerede en anden kemisk cocktail for hver myreart, hvilket tyder på, at den “kender” hjernen hos dens målværter og reagerer i overensstemmelse hermed, sagde de Bekker. Svampen udviklede sig ikke med C. pennsylvanicus eller F. dolosa, så den er ikke i stand til at producere den rigtige cocktail til at manipulere dem.

Holdet var i stand til at identificere to forbindelser, guanidinsmørsyre (GBA) og sphingosin, der sandsynligvis er involveret i at zombiere sine to værter – disse to forbindelser ser også ud til at spille en rolle i nogle neurologiske lidelser, bemærker forskerne. De fandt også mange andre kandidatforbindelser, men er ikke i stand til at identificere dem endnu.

“Der vil sandsynligvis være hele blandingen af kemikalier, der skal være der i de rigtige mængder og arbejde sammen om at manipulere myrernes” opførsel, “sagde de Bekker.

Følg Joseph Castro på Twitter. Følg os @livescience, Facebook & Google+. Originalartikel om Live Science.