개미의 뇌를 조작하는 것으로 알려진 기생 균류는 오래된 숙주에서 노예와 같은 “좀비”를 만들지 않습니다.

대신 미생물은 어떻게 든 다른 개미 종의 뇌를 인식 할 수 있으며 선호하는 숙주에있을 때만 마인드 컨트롤 화학 칵테일을 방출합니다.

“Behavioral 조작은 매우 복잡하여 “병원균과 숙주 사이에 매우 밀접한 공진화”가있을 때만 발생한다고 펜실베니아 주립 대학의 분자 생물 학자이자 새로운 연구의 주 저자 인 Charissa de Bekker는 8 월에 BMC Evolutionary 저널에 발표했습니다. 생물학.

“이론은 개미의 모든 종은 감염되는 고유 한 곰팡이 종을 가지고 있다는 것입니다.”라고 De Bekker는 Live Science에 말했습니다.

좀비 만들기

소위 좀비 개미 균류라고하는 Ophiocordyceps 속의 균류는 개미의 수명주기를 완료해야합니다. 개미가 먹이를 찾는 동안 곰팡이 포자를 발견하면 곰팡이가 곤충을 감염시켜 몸 전체로 빠르게 퍼집니다.

개미의 머리에있는 진균 세포는 곤충의 중추 신경계를 탈취하는 화학 물질을 방출합니다.이 곰팡이는 개미가 식물을 위로 올라가 잎이나 나뭇 가지에 단단히 고정한 다음 불운 한 드론을 죽입니다. 희생자의 머리 뒤쪽에서 포자를 방출하는 줄기는 아래 땅에 더 많은 개미를 감염시킵니다.

De Bekker와 그녀의 동료들은 왜 다른 Ophiocordyceps 종이 특정 개미 만 감염시키는 지 궁금해했습니다. “그 이유는 여러 가지 일 수 있습니다.”라고 그녀는 말했습니다. “아마도 개미의 수명주기가 다를 수 있습니다. 아니면 포자를 만나지 않을 수도 있습니다.”

오피 오 동충하초가 많은 개미 종을 좀비 화시킬 수 있는지 알아보기 위해 연구진은 Ophiocordyceps unilateralis sensu lato로 알려진 곰팡이 종에 집중했습니다. 2009 년 사우스 캐롤라이나의 시민 과학자 Kim Fleming이 발견 한이 곰팡이는 두 종류의 목수 개미 Camponotus castaneus와 Camponotus americanus에서 좀비 개미를 만듭니다.

팀 두 개미 종, Camponotus pennsylvanicus 및 Formica dolosa에 진균 물질 (액체 배지)을 주입했습니다. 다른 개미와 같은 지역에 살고 있음에도 불구하고 진균의 숙주로 알려지지 않은 Camponotus pennsylvanicus 및 Formica dolosa. 그들은 또한 개미를 홀로 남겨 두거나 곰팡이가없는 액체를 주입하는 대조 실험을 수행했습니다.

곰팡이는 Camponotus 종 세 개를 모두 죽였고, 알려진이 두 종에 대해서만 마인드 컨트롤 트릭을 사용했습니다. 연구자들은 호스트를 발견했습니다. (F. dolosa는 주사 치료 후 오래 살아남지 못했습니다.)

마인드 컨트롤 화학 물질 발견

다음으로 de Bekker와 그녀의 동료들은 곰팡이가 C. castaneus와 C. americanus의 행동을 조작 할 수있는 특정 화학 물질을 분비하는지 확인하고 싶었습니다.

“우리는 주사 연구에 사용했던 4 종의 개미를 가져다가 뇌를 해부하고 곤충 세포 배양 배지에 넣어 생존을 유지했습니다.”라고 de Bekker는 말했습니다. 이 배지를 환경에 반응하게 한 다음 곰팡이가 생성 한 모든 분자가있는 배지를 추출했습니다. “

각 개미의 매체에는 수천 개의 유니 그 중 많은 것이 알려지지 않은 화학 물질. 대조 실험의 데이터를 사용하여 팀은 배지에 반응하여 뇌나 곰팡이에서 생성 할 수있는 화학 물질을 걸러 내고 개미의 뇌에 반응하여 곰팡이가 분비하는 수백 가지 화학 물질을 남겼습니다.

흥미롭게도, 곰팡이는 각 개미 종에 대해 다른 화학적 칵테일을 생산하여 목표 숙주의 뇌를 “알고”그에 따라 반응한다고 de Bekker는 말했다. 이 곰팡이는 C. pennsylvanicus 또는 F. dolosa와 공진화하지 않았기 때문에이를 조작하는 데 적합한 칵테일을 만들 수 없었습니다.

팀은 구 아니 디노 부티르산 (GBA)이라는 두 가지 화합물을 식별 할 수있었습니다. 그리고 두 숙주를 좀비 화하는 데 관여 할 가능성이있는 스핑 고신 –이 두 화합물은 또한 일부 신경 학적 장애에서 역할을하는 것으로 보인다고 연구진은 지적했다. 그들은 다른 많은 후보 화합물도 발견했지만 아직 확인하지 못했습니다.

“개미를 조작하기 위해 함께 일하면서 적절한 양으로 있어야하는 화학 물질의 전체 혼합물이있을 것입니다.”de Bekker가 말했습니다.

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