Loissieni, jonka tiedetään manipuloivan muurahaisen aivoilla, ei tee slavelike-zombeja vanhasta isännästä.

Sen sijaan mikro-organismi kykenee jotenkin tunnistamaan erilaisten muurahaislajien aivot ja vapauttaa mielensä hallitsevan kemiallisen cocktailin vain ollessaan suositussa isännässä, uusi tutkimus osoittaa.

”Käyttäytyminen manipulointi on niin monimutkaista, että se tapahtuu vain, kun taudinaiheuttajan ja isännän välillä on hyvin läheinen evoluutio ”, kertoi Charissa de Bekker, molekyylibiologi Pennsylvanian osavaltion yliopistosta ja uuden tutkimuksen johtava kirjoittaja, joka julkaistiin elokuussa BMC Evolutionary -lehdessä. Biologia.

”Teorian mukaan jokaisella muurahaislajilla on omat sienilajinsa, joihin se tarttuu”, de Bekker kertoi WordsSideKick.comille.

Zombeja

Ophiocordyceps-suvun sienet – ns. zombi-muurahaissieniä – tarvitsevat muurahaisia elinkaarensa loppuun saattamiseksi. Kun muurahainen törmää sieni-itiöihin ruokailun aikana, sieni tartuttaa hyönteisen ja leviää nopeasti koko kehoonsa.

Muurahaisen pään sienisolut vapauttavat kemikaaleja, jotka kaappaavat hyönteisen keskushermoston. Sieni pakottaa muurahaisen kiipeämään kasvillisuuteen ja puristumaan alas lehdelle tai oksalle ennen tappaen sen onnettoman droonin. Se kasvattaa sitten itiöitä vapauttava varsi uhrin pään takaosasta tartuttamaan lisää muurahaisia alla olevaan maahan.

De Bekker ja hänen kollegansa ihmettelivät, miksi erilaiset Ophiocordyceps-lajit näyttävät tartuttavan vain tiettyjä muurahaisia. ”Se voi johtua niin monista syistä”, hän sanoi. ”Ehkä muurahaisilla on erilaiset elinkaaret. Tai ehkä he eivät koskaan kohdistu itiöihin.”

Selvittääkseen, voiko Ophiocordyceps zombisoida monia muurahaislajeja, tutkijat keskittyivät sienilajiin, joka tunnetaan nimellä Ophiocordyceps unilateralis sensu lato ( väliaikainen nimitys, kunnes se nimetään oikein.) Vuonna 2009 kansantieteilijä Kim Fleming löysi Etelä-Carolinasta. Sieni tekee zombi-muurahaisia kahdesta puuseppälajista, Camponotus castaneus ja Camponotus americanus.

Tiimi injektoitiin sienimateriaalia (nestemäisessä väliaineessa) kahteen muurahaislajiin sekä Camponotus pennsylvanicukseen ja Formica dolosaan, joiden ei tiedetä olevan sienten isäntiä huolimatta siitä, että he elävät samoilla alueilla kuin muut muurahaiset. He suorittivat myös kontrollikokeita, joissa muurahaiset joko jätettiin yksin tai ruiskutettiin sientä sisältämättömällä nesteellä. isännät, tutkijat löysivät. (F. dolosa ei selviytynyt kauan injektiokäsittelyn jälkeen.)

Paljastavat mielen hallitsevat kemikaalit

Seuraava, de Bekker ja hänen kollegansa halusivat nähdä, erittääkö sieni tiettyä joukkoa kemikaaleja, joiden avulla se voi manipuloida C. castaneuksen ja C. americanuksen käyttäytymistä, muttei muita muurahaisia.

”Otimme neljä muurahaislajia, joita käytimme injektiotutkimukseen, leikattiin heidän aivonsa ja pidettiin hengissä asettamalla ne hyönteissoluviljelyalustaan”, de Bekker kertoi. ”Lisäsimme sienen tämän väliaineen ja annoimme sen reagoida ympäristöön, ja sitten uutimme väliaineen, jossa kaikki sienen tuottamat molekyylit olivat. ”

jokaisen muurahaisen väliaine sisälsi tuhansia uni kemikaaleja, joista monet olivat tuntemattomia. Käyttämällä kontrollikokeista saatuja tietoja joukkue poisti aivojen tai sienen todennäköisesti tuottamat kemikaalit vastauksena väliaineeseen, jättäen satoja kemikaaleja, joita sieni eritti vastauksena muurahaisaivoihin.

Mielenkiintoista on, että sieni tuotti jokaiselle muurahaislajille erilaisen kemiallisen cocktailin, mikä viittaa siihen, että se ”tuntee” kohde-isäntänsä aivot ja reagoi sen mukaisesti, de Bekker sanoi. Sieni ei tunkeutunut C. pennsylvanicuksen tai F. dolosan kanssa, joten se ei kykene tuottamaan oikeaa cocktailia niiden manipuloimiseksi.

Tiimi pystyi tunnistamaan kaksi yhdistettä, guanidiinivoihappoa (GBA). ja sfingosiini, jotka todennäköisesti osallistuvat sen kahden isännän zombisointiin – nämä kaksi yhdistettä näyttävät myös vaikuttavan osaan joissakin neurologisissa häiriöissä, tutkijat huomauttavat. He löysivät myös monia muita ehdokasyhdisteitä, mutta eivät pysty vielä tunnistamaan niitä.

”Luultavasti tulee olemaan koko kemikaaliseos, jonka on oltava oikeassa määrässä, yhdessä manipuloiden muurahaisia” käyttäytymistä ”, de Bekker sanoi.

Seuraa Joseph Castroa Twitterissä. Seuraa meitä @livescience, Facebook & Google+. Alkuperäinen artikkeli WordsSideKick.comista.