Zbog čega se zombi mravi slušaju

Ovdje je mrtav zombi mrav, tropski tesarski mrav na Tajlandu, ubijen parazitskom gljivicom. Na glavi je gljivično plodno tijelo koje sadrži spore koje će kasnije zaraziti druge mrave. Slika preko Davida P. Hughesa, Sveučilište Penn.

Jučer (8. studenog 2017.) istraživači sa Sveučilišta Penn objavili su nove informacije o jednom od najčudnijih prirodnih fenomena na Zemlji: zombi mravi. To su tesarski mravi u tropskim mjestima, infiltrirani i kontrolirani od strane Ophiocordyceps unilateralis sensu lato, koji se ponekad nazivaju i gljivicama zombija . Ovaj gnojni hvatač tijela tjera mrave u šumsko podzemlje i tjera ih da se penju na vegetaciju i zagrizu u donju stranu lišća ili grančica, gdje mravi umiru. Invazija kulminira puštanjem plodonosnog tijela natovarenog sporom iz glave mrtvog mrava. Gljiva pri tome ima koristi jer se zarazne spore ispuštaju na tlo dolje, gdje mogu zaraziti ostale hranjene mrave. Novo istraživanje pokazuje da gljivični parazit sve to realizira bez da zarazi mozak mrava.

Umjesto toga, novo djelo pokazuje, gljiva zombija okružuje i upada u mišićna vlakna po čitavom tijelu mrava. Studija je pokazala da su O. unilateralis sl stanice prisutne u glavi, grudnom košu, trbuhu i nogama domaćina mrava. Štoviše, čini se da je veliki dio ovih gljivičnih stanica povezan međusobno. Činilo se da formiraju trodimenzionalnu mrežu koja bi, vjeruju istraživači, mogla zajednički kontrolirati mravlje ponašanje.

Maridel Fredericksen (@delfreddy na Twitteru) bila je magistarska studija entomologije u državi Penn, a sada je doktorska kandidatkinja na Zoološkom institutu Sveučilišta u Bazelu, u Švicarskoj. Ona je vodeća autorica novog istraživanja. Njezin je tim prvo mravlje zarazio O. unilateralis sl, a zatim je koristio serijsku blok-skeniranje-elektronsku mikroskopiju za stvaranje trodimenzionalnih vizualizacija, s ciljem da se utvrdi distribucija, brojnost i interakcije gljivica unutar tijela mrava. David Hughes, izvanredni profesor entomologije i biologije u državi Penn - poznat po svojim prethodnim studijama zombi mrava - rekao je da uporaba ove tehnologije omogućava istraživačima da naprave napredak u razumijevanju zašto se zombi mravi ponašaju kao i oni. Rekao je:

Otkrili smo da su visoki postotak stanica domaćina gljivične stanice. U suštini, ove izmanipulirane životinje bile su gljiva u odjeći mrava.

Istraživanje je pokazalo da, iako su gljivične stanice koncentrirane izravno izvan mozga, ove istraživači nisu pronašli gljivične stanice unutar mozga mrava. Hughes je rekao:

Kod životinja normalno ponašanje kontrolira mozak koji šalje signale mišićima, ali naši rezultati sugeriraju da parazit periferno kontrolira ponašanje domaćina. Gotovo kao da lutkar vuče konce kako bi napravio marionetni pokret, gljiva kontrolira mravlje mišiće kako bi manipulirali domaćinovim nogama i mandibulama.

Ova je slika trodimenzionalna rekonstrukcija mišića adduktora mandibule (crvena) okružena mrežom gljivičnih stanica (žuta). Slika putem laboratorija Hughes / Penn State.

Istraživači su rekli da, iako mozak mrava ne napadaju gljivične stanice, prethodni rad pokazao je da mozak može kemijski promijeniti parazit. Hughes je rekao:

Pretpostavljamo da gljiva možda čuva mozak tako da domaćin može preživjeti dok ne izvrši svoje konačno grizno ponašanje taj kritični trenutak za reprodukciju gljivica. Ali trebamo provesti dodatna istraživanja kako bismo utvrdili ulogu mozga i koliko kontrolirali vježbe gljiva nad njim.

Kad mravi postanu hodajući mrtvi. Ovim mravom manipulira gljiva zombi, grizući na donjoj grančici grančice svoj posljednji čin prije nego što umre i postane platforma za razmnožavanje gljivica. Slika putem Kim Fleming / Penn State.

Dno: Ophiocordyceps unilateralis sensu lato, koji se ponekad naziva i zombi mravinjak, ne upada u mozak mrava. Umjesto toga, ona napada njihova cijela tijela, tvoreći međusobno povezanu 3-D mrežu koja prisiljava mrava da izvrši svoje ponude.

Preko Penn Statea