アリの脳を操作することが知られている寄生菌は、古い宿主から奴隷のような「ゾンビ」を作ることはありません。
代わりに、微生物はどういうわけかさまざまなアリ種の脳を認識でき、好ましい宿主にいるときにのみ、そのマインドコントロール化学カクテルを放出します。
「行動ペンシルバニア州立大学の分子生物学者であり、新しい研究の筆頭著者であるCharissa de Bekkerは、8月にジャーナルBMC Evolutionaryに掲載された、「病原体と宿主の間に非常に密接な共進化がある」場合にのみ操作が発生するほど複雑です。生物学。
「理論は、アリのすべての種が感染する独自の種類の真菌を持っているということです」とデベッカーはライブサイエンスに語った。
ゾンビを作る
オフィオコルディケプス属の菌類（いわゆるゾンビアリ菌）は、ライフサイクルを完了するためにアリを必要とします。アリが採餌中に真菌の胞子に遭遇すると、真菌は昆虫に感染し、すぐにその体全体に広がります。
アリの頭の中の真菌細胞は、昆虫の中枢神経系を乗っ取る化学物質を放出します。真菌は、アリに植物を登らせ、葉や小枝に固定してから、不幸なドローンを殺します。その後、成長します。犠牲者の頭の後ろから胞子を放出する茎が、下の地面でより多くのアリに感染します。
De Bekkerと彼女の同僚は、なぜ異なるOphiocordycepsspeciesが特定のアリだけに感染しているように見えるのか疑問に思いました。 「それは非常に多くの理由である可能性があります」と彼女は言いました。 「アリのライフサイクルは異なるかもしれません。あるいは、胞子に遭遇することはないかもしれません。」
Ophiocordycepsが多くのアリ種をゾンビ化できるかどうかを調べるために、研究者たちはOphiocordyceps unilateralis sensulatoとして知られる真菌種に焦点を当てました。サウスカロライナ州の市民科学者キムフレミングによって2009年に発見されたこの真菌は、2つの大工アリ種であるCamponotuscastaneusとCamponotusamericanusからゾンビアリを作ります。
チーム他のアリと同じ地域に住んでいるにもかかわらず、真菌の宿主であることが知られていないCamponotuspennsylvanicusとFormicadolosaだけでなく、2つのアリ種に（液体培地で）真菌材料を注入しました。彼らはまた、アリを放っておくか、真菌を含まない液体を注射する対照実験を行いました。
真菌は、カンポノトゥスの3種すべてを殺し、既知の2種だけでマインドコントロールのトリックを引き出しました。ホスト、研究者は見つけました。 （F. dolosaは、注射治療後も長くは生き残れませんでした。）
マインドコントロール化学物質の発見
次に、 de Bekkerと彼女の同僚は、真菌がC.castaneusとC.americanusの行動を操作できるようにする特定の化学物質の配列を分泌するかどうかを確認したかったが、他のアリは操作できなかった。
「注射研究に使用した4種のアリを取り、脳を解剖し、昆虫細胞培養培地に入れて生き続けました」とdeBekker氏は述べています。この培地を環境に反応させてから、真菌が生成したすべての分子を含む培地を抽出しました。」
各アリの培地には何千ものユニが含まれていましたその多くは未知であったque化学物質。対照実験のデータを使用して、チームは培地に反応して脳または真菌によって生成される可能性のある化学物質を取り除き、蟻の脳に反応して真菌によって分泌される何百もの化学物質を残しました。
興味深いことに、真菌は、アリの種ごとに異なる化学カクテルを生成し、標的宿主の脳を「知って」おり、それに応じて反応することを示唆している、とdeBekkerは述べた。真菌はC.pennsylvanicusまたはF.dolosaと共進化しなかったため、それらを操作するための適切なカクテルを生成できませんでした。
チームは2つの化合物、グアニジノ酪酸（GBA）を特定できました。スフィンゴシンは、その2つの宿主のゾンビ化に関与している可能性があります。これらの2つの化合物は、いくつかの神経障害にも関与しているようです、と研究者らは述べています。彼らは他の多くの候補化合物も見つけましたが、まだそれらを特定することはできません。
「おそらく、適切な量で存在し、アリの行動を操作するために協力しなければならない化学物質の混合物全体が存在するだろう」とデベッカー氏は述べた。
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