Zombie-Pilz versklavt nur seine Lieblings Ameise Gehirn

Ein parasitärer Pilz bekannt, dass die Gehirne von Ameisen manipulieren machen nicht slavelike "Zombies" aus einer alten Rechner.

Stattdessen die Mikroorganismus ist irgendwie in der Lage, die Gehirne von verschiedenen Ameisenarten zu erkennen und löst seinen Geist kontrollieren chemischen Cocktail, nur wenn Sie in ihrer bevorzugten Host eine neue Studie belegt.

"Behavioral Manipulation ist so ein komplexes [Eigenschaft], dass es nur auftritt, wenn es eine sehr enge Koevolution zwischen Erreger und Wirt gibt," sagte Charissa de Bekker, Molekularbiologe an der Pennsylvania State University und führen Autor der neuen Studie, veröffentlicht im August in der Zeitschrift BMC Evolutionary Biology.

"Die Theorie, dass jede Art von Ameise hat seine eigenen Arten von Pilzen, die es durch infiziert wird", sagte de Bekker Leben Wissenschaft. [Mind Control: Bilder von Zombie-Ameisen]

Machen zombies

Pilze der Gattung Ophiocordyceps – so genannte Zombie-Ameisen Pilze – brauchen Ameisen zu ihren Lebenszyklus zu vervollständigen. Wenn eine Ameise die Pilzsporen während der Nahrungssuche stößt, wird der Pilz infiziert das Insekt und breitet sich schnell im ganzen Körper.

Pilzzellen in die Ameise Kopf loslassen Chemikalien, die das Insekt Zentralnervensystem zu entführen. Der Pilz zwingt die Ameise klettert Vegetation und Klemme nach unten auf ein Blatt oder Zweig vor der Tötung seiner glücklosen Drohne. Er wächst dann einen Spore-freisetzende Stiel aus dem hinteren Teil des Opfers Kopf mehr Ameisen auf den Untergrund zu infizieren.

De Bekker und ihre Kollegen gefragt, warum OphiocordycepsArten scheinen nur bestimmte Ameisen infizieren. "Es könnte für so viele Gründe sein," sagte sie. "Vielleicht haben die Ameisen unterschiedlichen Lebenszyklen. "Oder vielleicht begegnen sie nie die Sporen."

Um herauszufinden, ob Ophiocordyceps Zombify können viele Ameisenarten, konzentrierten sich die Forscher auf eine Pilzart bekannt als Ophiocordyceps Unilateralis Sensu Lato (eine temporäre Bezeichnung, bis es richtig benannt ist). Im Jahr 2009 von Citizen Scientist Kim Fleming in South Carolina entdeckt, macht der Pilz Zombie-Ameisen aus zwei Tischler Ameisenarten, Camponotus Castaneus und Camponotus Americanus.

Das Team Pilz Material (in einem flüssigen Medium) in zwei Ameisenarten sowie Camponotus Pennsylvanicus und Formica Dolosa, die Gastgeber den Pilz trotz in die gleichen Bereiche wie die anderen Ameisen Leben sein bekannt sind nicht injiziert. Sie lief auch Experimente, in denen Ameisen wurden allein gelassen oder mit einer Pilz-freie Flüssigkeit injiziert.

Der Pilz getötet alle drei der Gattung Camponotus , ziehen seine Gedankenkontrolle Trick nur auf diese zwei bekannten Hosts, fanden die Forscher. (F. Dolosa überlebte nicht lange nach einer Injektionsbehandlung.)

Aufdeckung Geist-controlling Chemikalien

Als nächstes wollte de Bekker und ihre Kollegen zu sehen, ob der Pilz ein bestimmtes Array von Chemikalien, das es ermöglicht sondert, das Verhalten von C. Castaneus und C. Americanus, aber nicht andere Ameisen zu manipulieren.

"Wir nahmen die vier Arten von Ameisen, dass wir für die Injektion-Studie verwendet, ihre Gehirne seziert und aufbewahrt [Gehirn] lebendig, indem man sie in ein Insekt Zellkulturmedium" de Bekker sagte. "Wir dieses Medium den Pilz hinzu und lassen Sie es auf die Umwelt reagieren, und wir extrahiert dann das Medium, das alle Moleküle der Pilz produziert hatte."

Das Medium aus jede Ameise enthalten Tausende von einzigartigen Chemikalien, von die viele unbekannt waren. Anhand von Daten aus Experimente, wahrscheinlich durch das Gehirn oder den Pilz als Reaktion auf das Medium, so dass Hunderte von Chemikalien durch den Pilz als Reaktion auf die Ameise Gehirn abgesondert hergestellten Chemikalien das Team aussortiert.

Interessant ist, produziert der Pilz einen unterschiedlichen chemischen Cocktail für jede Ameisenart, was darauf hindeutet, es "weiß" die Gehirn des Ziel-Hosts und reagiert entsprechend, sagte de Bekker. Der Pilz coevolve nicht mit C. Pennsylvanicus oder F. Dolosa, so ist es nicht in der Lage, den richtigen Cocktail zu manipulieren zu produzieren.

Das Team konnte sich um zwei Verbindungen, Guanidinobutyric Säure (GBA) zu identifizieren und Sphingosine, die wahrscheinlich beteiligt Zombifying seine beiden Hosts – diese beiden Verbindungen scheinen auch bei einigen neurologischen Erkrankungen eine Rolle spielen die Forscher zu beachten. Sie finden viele andere Kandidaten-Verbindungen als auch, aber sind nicht in der Lage, sie noch zu identifizieren.

"Es ist wahrscheinlich die ganze Mischung von Chemikalien sein, die in der richtigen Menge, arbeiten zusammen, um die Ameisen Verhalten manipulieren bestehen", sagte de Bekker.

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