Zombie sipelgad külastasid uuesti

Cordyceps kasvab välja sipelga peast. BBC / GIPHY kaudu.

Autor: Gino Brignoli, UCL

Troopilise metsa mõistes on puuseen sipelgas varisemisoost laskunud eemale oma tavapärastest söödaradadest ja piki oksa joobnuna. Tema liigutused on tõmblevad ja silmatorkavad. Ta liigub tõmblevalt edasi ja hakkab ootamatult krambima nii raevukalt, et kukub oksa juurest maapinnale, enne kui ta jätkab oma harjumatut, siksakilist rada. See on „zombi sipelgas” ja ta on tahtmatult saanud parasiitseene elutsüklist, mida tavaliselt nimetatakse Cordycepsiks.

Keskpäeva paiku, pärast mitmetunnist ronimist ja sihitut varitsemist, ei ole sipelgas nüüd maapinnast enam kui umbes 10 tolli (25 cm) kõrgemal ja indekseerib sihitult hariliku lehe alumisel küljel, kus ta ilma ette hoiatamata jõuliselt oma võimsad lõuad alla vajub. ühte lehe veeni, haarates seda kindlalt oma tihedalt lukustatud mandli vahele.

Kuue tunni jooksul on ta surnud. Kahe päeva pärast harjasid liigeste vahelt valged karvad ja paar päeva hiljem olid neist paksuks kogu putukat kattev pruun matt. Roosakas-valge vars hakkab sipelga pea alusest purskama ja kasvab jätkuvalt. Kahe nädala jooksul on see jõudnud kahekordsele sipelga keha pikkusele, ulatudes allapoole maapinda.

Lõpuks laseb vars oma spoorid õhku, olles valmis hõljuma ja nakatab pahaaimamatuid sipelgaid.

Pilt šunfa / aknaluugi kaudu.

Sellise veidra käitumise salvestas Alfred Russell Wallace esmakordselt Indoneesias 1859. aastal, kuid seda ei uuritud alles üsna hiljuti. Pärast seda on avastatud, et seen häirib sipelga normaalset käitumist aju keemilise sekkumise kaudu, põhjustades nakatunud sipelga käitumist viisil, mis parandab seene võimalusi oma eoste levitamiseks ja paljunemiseks.

Seene kasvab kogu sipelga kehaõõnes, kasutades toiduna siseorganeid, samal ajal kui sipelga tugev eksoskelett on omamoodi kapsel, kaitstes seeni kuivamise, söömise või edasise nakatumise eest.

Seente eemaldamine

Varaseim teadaolev putukat parasiiteeriva seene kohta pärineb umbes 105 miljonit aastat tagasi. See on meessoost säilitatud meessoost putukas, mille peast ulatub välja kaks seenevart. Kuid see fossiil ei saa meile öelda, kas nakatunud putuka tavapärane käitumine oli kuidagi muutunud või häiritud.

Cordyceps'iga nakatunud sipelgas Sabahist, Borneo, Malaisia. Pilt Gino Brignoli kaudu.

Ligikaudsed tõendid zombie-ant-käitumise kohta, mis pärinevad umbes 48 miljonit aastat tagasi, pärinevad kivistunud lehtedest, millel on selged märgid mõlemal küljel lehtede veenidest, mille on jätnud nakatunud sipelgate lukuga lõualuu mandlid. See seos sipelga ja seene vahel pole ilmselgelt iidne, vaid ka väga levinud - siiani on avastatud umbes 1000 putukate seenparasiitide liiki.

Selles vanuses ellujäämisvõitluses on sipelgad välja töötanud kohandused, et kaitsta ennast ja oma pesasid seennakkuste eest. Enese peibutamise ja üksteise sotsiaalse puhastamise (allogroomimise) abil eemaldavad nad potentsiaalselt kahjulikud eosed enne, kui nad suudavad nahale tungida ja haarata. Mõned sipelgad pritsivad pesadesse mürki, et need toimiksid fungitsiididena ja kui see ei suuda nakkust peatada, eraldavad nad pesad, pitseerides saastunud kambrid.

Mõnel juhul viivad terved töötajad pesast nakatunud isikud välja ja viimase abinõuna kolib kogu koloonia ümber, hüljates oma nakatunud pesa.

Seene patogeenid on muutunud putukate peremehe valimisel kas rangelt liigispetsiifilisteks või üldisemateks, mõned neist võivad nakatada sadu erinevaid liike. See seenhaiguste patogeenide ja võimalike peremeeste hämmastav mitmekesisus on loonud putukatele omapärase käitumise, kuna nad on koos arenenud seente taktikaga toime tulemiseks.

Mõnikord on keeruline teada saada, milline käitumine on täiesti tahtmatu ja mida juhib seen, et omaenda reproduktiivset edukust parandada, ja mis on kujunenud kaitseks nakkuse vastu. Näiteks kui sipelgate peremees ronib kõrgendatud asendisse nn lülisambahaiguses, suurendab see käitumine pinda, kus eosed võivad levida tuule levimisel, kuid eemaldab sipelga ka lähedalt lähedus oma sugulastele koloonias, takistades nakkuse levikut tema õdedele.

On ebaselge, kas selline käitumine on seenest põhjustatud zombie seisund või on see sipelga eneseohverdamise altruistlik tegu. Kui see on sipelga tahtlik tegevus, võib see päästa ülejäänud koloonia nakkusest alistumiseni, mida mõnikord nimetatakse aadatiivseks enesetapuks.

Zombie-taolist käitumist putukates põhjustavad ka paljud muud tüüpi parasiidid, sealhulgas bakterid ja isegi muud selgrootud. See tekitab põnevaid küsimusi mis tahes organismi olemuse kohta tõelises iseseisvuses nendes, mis on kahtlemata väga keerulised omavahel seotud elusüsteemid. Zombi sipelgad pakuvad meile pilgu selles keerukalt sassis molekulaarsete mõjude ja käitumisharjumuste kohandatud võrgustikku. See paneb meid mõtlema, kes lõpuks keda kontrollib?

Gino Brignoli, Ph.D. Zooloogia instituudi ja UCL troopilise ökoloogia teadur

See artikkel on avaldatud väljaandes The Conversation Creative Commonsi litsentsi all. Lugege algset artiklit.

Alumine rida: Parasiitne seen võtab kontrolli elusate putukate üle, muutes need „zombi sipelgateks“.