O ciupercă parazită cunoscută pentru manipularea creierului furnicilor nu face „zombi” asemănători unei sclavi din vreo gazdă veche.

În schimb, microorganismul este cumva capabil să recunoască creierul diferitelor specii de furnici și își eliberează cocktailul chimic care controlează mintea doar atunci când este gazda preferată, arată o nouă cercetare.

„Comportamental manipularea este atât de complexă, încât apare doar atunci când există „o coevoluție foarte strânsă între agent patogen și gazdă”, a declarat Charissa de Bekker, biolog molecular la Universitatea de Stat din Pennsylvania și autor principal al noului studiu, publicat în august în revista BMC Evolutionary Biologie.

„Teoria este că fiecare specie de furnică are propria sa specie de ciuperci de care se infectează”, a declarat de Bekker pentru Live Science.

Crearea de zombi

Ciupercile din genul Ophiocordyceps – așa-numitele ciuperci de furnici zombie – au nevoie de furnici pentru a-și finaliza ciclul de viață. Când o furnică întâlnește spori fungici în timp ce hrănește, ciuperca infectează insecta și se răspândește rapid în corpul său.

Celulele fungice din capul furnicii eliberează substanțe chimice care deturnă sistemul nervos central al insectei. Ciuperca forțează furnica să urce pe vegetație și să se prindă pe o frunză sau crenguță înainte de a-și ucide drona nefericită. tulpina eliberatoare de spori din spatele capului victimei pentru a infecta mai multe furnici pe solul de dedesubt.

De Bekker și colegii ei s-au întrebat de ce diferite specii de ofiocordiceceps par să infecteze doar anumite furnici. „Ar putea fi din atâtea motive”, a spus ea. „Poate că furnicile au cicluri de viață diferite. Sau poate că nu întâlnesc niciodată sporii.”

Pentru a afla dacă Ophiocordyceps poate zombifica multe specii de furnici, cercetătorii s-au concentrat pe o specie fungică cunoscută sub numele de Ophiocordyceps unilateralis sensu lato ( o denumire temporară până când va fi numită în mod corespunzător). Descoperită în 2009 de cetățeanul om de știință Kim Fleming din Carolina de Sud, ciuperca face furnici zombie din două specii de furnici tâmplare, Camponotus castaneus și Camponotus americanus.

Echipa a injectat material fungic (într-un mediu lichid) în cele două specii de furnici, precum și Camponotus pennsylvanicus și Formica dolosa, care nu sunt cunoscute ca gazde ale ciupercii, în ciuda faptului că locuiesc în aceleași zone ca și celelalte furnici. De asemenea, au derulat experimente de control, în care furnicile au fost fie lăsate singure, fie injectate cu un lichid fără ciuperci.

Ciuperca a ucis toate cele trei specii Camponotus, trăgându-și trucul de control mental doar pe aceste două cunoscute gazde, au descoperit cercetătorii. (F. dolosa nu a supraviețuit mult după orice tratament injectabil.)

Descoperirea substanțelor chimice care controlează mintea

În continuare, de Bekker și colegii ei au vrut să vadă dacă ciuperca secretă o gamă specifică de substanțe chimice care îi permite să manipuleze comportamentul lui C. castaneus și C. americanus, dar nu și al altor furnici.

„Am luat cele patru specii de furnici pe care le-am folosit pentru studiul injecției, le-am disecat creierul și le-am păstrat în viață punându-le într-un mediu de cultură de celule de insecte”, a spus de Bekker. „Am adăugat ciuperca la acest mediu și l-am lăsat să reacționeze la mediu și apoi am extras mediul, care avea toate moleculele produse de ciupercă. „

mediu din fiecare furnică conținea mii de uni substanțele chimice, dintre care multe nu erau cunoscute. Folosind datele din experimentele de control, echipa a eliminat substanțele chimice produse probabil de creier sau ciupercă ca răspuns la mediu, lăsând sute de substanțe chimice secretate de ciupercă ca răspuns la creierele furnicilor.

Interesant este faptul că ciuperca a produs un cocktail chimic diferit pentru fiecare specie de furnică, sugerând că „cunoaște” creierul gazdelor sale țintă și reacționează în consecință, a spus de Bekker. Ciuperca nu a evoluat împreună cu C. pennsylvanicus sau F. dolosa, deci este incapabilă să producă cocktailul potrivit pentru a le manipula.

Echipa a reușit să identifice doi compuși, acidul guanidinobutiric (GBA) și sfingozina, care sunt probabil implicați în zombificarea celor două gazde ale acesteia – acești doi compuși par, de asemenea, să joace un rol în unele tulburări neurologice, notează cercetătorii. Au găsit și alți compuși candidați, dar nu sunt încă în măsură să-i identifice.

„Probabil că va exista întregul amestec de substanțe chimice care trebuie să fie acolo în cantități potrivite, lucrând împreună pentru a manipula„ comportamentele ”furnicilor, a spus de Bekker.

Urmăriți-l pe Joseph Castro pe Twitter. Urmăriți-ne pe @livescience, Facebook & Google+. Articol original despre Live Science.