Zombie myrer revideret

Cordyceps vokser ud af myrens hoved. Via BBC / GIPHY.

Af Gino Brignoli, UCL

I undervisningen om en tropisk skov er en tømrermyr stammet ned fra baldakinen væk fra hendes regelmæssige græsningsstier og svimler beruset langs en gren. Hendes bevægelser er jerky og iøjnefaldende. Hun bevæger sig rykende fremad og pludselig begynder at krampe med en så voldsom, at hun falder fra grenen ned på jorden, før hun genoptager sin uberegnelige, zigzaggende sti. Dette er en "zombie-maur", og hun er uforvarende blevet en del af livscyklussen til en parasitisk svamp, der almindeligvis kaldes Cordyceps.

Omkring middag, efter adskillige timers klatring og målløs lurching, ligger myren nu ikke mere end 25 cm over jorden, og kravlende målløst på undersiden af ​​et blomsterblad, hvor hun uden forvarsel kraftigt synker sine kraftige kæber ind i en af ​​bladets årer og griber den fast mellem hendes tæt låste spindler.

Inden for seks timer er hun død. Efter to dage børster hvide hår fra hendes led, og få dage senere er disse blevet en tyk, brun måtte, der dækker hele insektet. En lyserød-hvid stilk begynder at bryde ud fra bunden af ​​myrens hoved og vokser fortsat. Inden for to uger er den nået dobbelt så lang som myrens krop når ned mod jorden nedenfor.

Endelig frigiver stilken sine sporer i luften, klar til at flyde væk og inficere mere intetanende myrer.

Billede via shunfa / shutterstock.

Denne bisarre opførsel blev først registreret af Alfred Russell Wallace i Indonesien i 1859, men blev først undersøgt meget detaljeret før for nylig. Det er siden blevet opdaget, at svampen forstyrrer myrens normale opførsel gennem kemisk interferens i hjernen, hvilket får den inficerede maur til at opføre sig på måder, der vil forbedre muligheden for svampen til at sprede sine sporer og således reproducere sig.

Svampen vokser i hele myrens kropshulrum, bruger indre organer som mad, mens myrens stærke eksoskelet tjener som en slags kapsel, der beskytter svampen mod udtørring, bliver spist eller yderligere infektion.

Afværge svampe

Den tidligst kendte registrering af en svamp, der synligt parasiterer et insekt, stammer fra omkring 105 m år siden. Det er et insekt i hanskala, konserveret i rav, med to svampestængler, der rager ud fra hovedet. Men dette fossil kan ikke fortælle os, om det inficerede insekts regelmæssige opførsel blev ændret eller forstyrret på nogen måde.

Cordyceps inficeret maur fra Sabah, Borneo, Malaysia. Billede via Gino Brignoli.

Definitivt bevis for "zombie-myr" -adfærd, der dateres til omkring 48m år siden, stammer fra fossiliserede blade, der viser de markante markeringer på hver side af bladvenerne, der er efterladt af låsekæberne af inficerede myrer. Ikke kun er denne forbindelse mellem myre og svamp åbenlyst gammel, den er også meget almindelig - ca. 1.000 arter af svampeparasitter af insekter er hidtil blevet opdaget.

I denne ældgamle kamp for overlevelse har myrerne udviklet tilpasninger til at beskytte sig selv og deres reden mod svampeinfektioner. Ved at pleje sig selv og socialt rense hinanden (allogrooming) fjerner de potentielt skadelige sporer, inden de kan trænge ind i huden og gribe fat. Nogle myrer sprøjter gift i deres reder til at fungere som fungicider, og hvis det ikke klarer at stoppe en angreb, deler de deres rede ved at forsegle forurenede kamre.

I nogle tilfælde udføres smittede individer ud af reden af ​​sunde arbejdstagere, og som en sidste udvej flytter hele kolonien sig bort fra deres inficerede rede.

Svampepatogenerne har udviklet sig til at blive enten strengt artsspecifikke eller mere generalist i deres valg af insekt vært, med nogle i stand til at inficere hundreder af forskellige arter. Denne forbløffende række svampepatogener og potentielle værter har skabt en vis ejendommelig adfærd hos insekter, da de har udviklet sig for at klare svampenes taktik.

Det er undertiden vanskeligt at vide, hvilken adfærd der er helt ufrivillig og drevet af svampen for at forbedre sin egen reproduktive succes, og hvad der har udviklet sig som en form for forsvar mod infektionen. For eksempel når myrværten klatrer op i en hævet position i det, der er kendt som summit sygdom, øger denne opførsel det område, som sporer kan sprede sig gennem vindspredning men det fjerner også myren fra tæt nærhed til sine pårørende i kolonien og forhindrer spredning af infektion til sine søstre.

Det er uklart, om denne opførsel er en zombietilstand forårsaget af svampen, eller om det er en altruistisk selvopofrelse af myren. Hvis det er en bevidst handling fra myren, kan det måske redde resten af ​​kolonien fra at bukke under for infektionen i det, der undertiden kaldes adaptivt selvmord.

Zombie-lignende adfærd hos insekter er også forårsaget af mange andre typer parasitter, herunder bakterier og endda andre hvirvelløse dyr. Dette rejser fascinerende spørgsmål om arten af ​​enhver organisme s ægte uafhængighed i hvad der uden tvivl er meget komplekse indbyrdes forbundne levende systemer. Zombie myrer giver os et glimt af dette intrikat sammenfiltrede væv af molekylære påvirkninger og adfærdsmæssige tilpasninger. Det får os til at undre os, hvem der i sidste ende kontrollerer hvem?

Gino Brignoli, Ph.D. Forsker i tropisk økologi ved Institut for zoologi og UCL

Denne artikel er genudgivet fra Samtalen under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.

Nederste linje: En parasitsk svamp tager kontrol over levende insekter og forvandler dem til "zombiemyrer."