Parasitäre Wespe verwandelt sich Rotaugen in Zombie Sklaven mit neurotoxischen Cocktail

Dieser Artikel erschien ursprünglich in The Conversation. Die Publikation beigetragen Artikel Leben Wissenschaft Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Seit Jahrzehnten haben Wissenschaftler versucht, die komplexe und grausame Beziehung zwischen smaragdgrünen Schlupfwespe Ampulex Compressa und seine viel größere Opfer, den gemeinsamen Haushalt Schabe Periplaneta Americanazu verstehen.

Auf den ersten Blick scheint diese Parasiten-Beute-Beziehung viel wie jeder andere: die weiblichen Wespe sticht der Schabe, legt ein Ei auf seinen Bauch, und nach dem schlüpfen, die hungrige Larve ernährt sich die Schabe. Jedoch während die meisten parasitische Insekten dazu neigen, ihre Opfer mit einem giftigen Stachel zu lähmen, manipuliert die smaragdgrüne Wespe stattdessen die Schabe Verhalten, im Wesentlichen in einen Zombie Sklaven zu verwandeln.

Mit zwei Stichen die Schabe mit der Fähigkeit bleibt zu gehen, aber die Kraft, seine eigene Bewegung zu initiieren völlig beraubt ist. Die Wespe, jetzt müde nach Verabreichung von zwei Stiche gewinnt seine Energie durch Schneiden Sie die Enden der Antennen die Schabe, und sein Blut zu trinken. Neu belebt, es dann klinkt sich in die gestochen Schabe Antennen und viel wie ein gehorsamer Kleinkind wird zu seinem ersten Tag in der Schule, das unterwürfige Insekt folgt die Wespe Aufträge.

In der Zwischenzeit legt die Wespe auch ein Ei auf die Kakerlake, die nach drei oder vier Tagen schlüpft. Die geschlüpfte Larve kaut seinen Weg in die Schabe Abdomen, wo es geht um die inneren Organe in einer bestimmten Reihenfolge zu essen. Dies stellt sicher, dass das gutmütige Opfer für die nächsten vier Tage lebendig bleibt, bis die Larve schließlich einen Kokon drin bildet.

Mit der Zeit die ausgewachsene Wespe ergibt sich aus den Wirtskörper und setzt diesen Teufelskreis. Durch all das hindurch zeigt betäubt Roach, obwohl sich bewegen, keine Lust zu kämpfen, fliehen oder kämpfen, auch wenn es von innen lebendig gegessen werden wird.

Gewusst wie: Steuern, ein Rotauge

Diese Wespe-Kakerlake Beziehung hat bereits in den 1940er Jahren dokumentiert worden, aber es war nicht bis vor kurzem, dass Wissenschaftler in der Lage zu verstehen, wie genau wurden die Wespe zieht aus dieser präzisen Verhaltens-Manipulation.

Der erste Stich verabreicht, um eine Masse von Nervengewebe in die Schabe Thorax, enthält große Mengen an Gamma-Aminobuttersäure (GABA) und ergänzende Chemikalien, so genannte Taurin und Beta-Alanin. GABA ist ein Neurotransmitter, der motor Signalübertragung zwischen Nerven blockiert, und zusammen mit den anderen zwei Chemikalien, lähmt es vorübergehend die Schabe Vorderbeine. Dadurch wird verhindert, dass die Schabe entkommen, während die Wespe den zweiten, giftigeren Stachel direkt in die Plötze Gehirn verursacht.

Es ist das zweite stechen, das die Schabe in einen Zombie verwandelt, und enthält, wie Frederic Libersat und seine Kollegen an der Ben-Gurion-Universität einen "neurotoxische Cocktail" bezeichnen. Die Venom der zweiten Stich Blöcke der Rezeptoren für eine andere Neurotransmitter genannt Octopamin, die in der Einleitung des spontanen und komplexe Bewegungen wie walking beteiligt ist.

Libersat hat gezeigt, dass unstung Kakerlaken mit einer Octopamin-ähnliche Verbindung Show einen Anstieg zu Fuß Verhalten injiziert. Diejenigen mit einer Chemikalie injiziert, dass Blöcke Octopamin, aber, zeigen einen Rückgang beim spontanen gehen, viel wie die Opfer der Wespenstich. Zombie Kakerlaken konnten auch aus ihrer Trägheit zu erholen und zu Fuß, nachdem sie mit einer Chemikalie injiziert wurden, die Octopamin Rezeptoren reaktiviert.

Es gibt eine feine Unterscheidung zwischen der Fähigkeit zu gehen und die Möglichkeit, eine solche Bewegung zu initiieren. Die gestochen Kakerlaken in diesem Fall sind frei von letzterer, während ihre Fähigkeiten für die ehemaligen intakt, scheinen dadurch belegt, die diese armen Geschöpfe sind ganz in der Lage, zu Fuß zu den Wespennest, aber nur, wenn die Wespe geführt wird.

Libersat und Kollegen untersucht dieses interessante Phänomen indem man gestochen Kakerlaken in potenziell gefährlichen Situationen und ihre Flucht Reflexe testen. Sie fanden, dass Schaben von Smaragd Wespen gestochen bald, der keinen Willen zur Flucht in Sicherheit beraubt wurden, selbst wenn durch einen Stromschlag getötet oder ertrunken. Ihre motorischen Fähigkeiten, gemessen durch die Kontraktionen ihrer Muskeln, wenn diese Gefahren ausgesetzt waren jedoch identisch mit unstung Schaben, was darauf hindeutet, dass die Venom die Fähigkeit zu gehen, anstatt die Entscheidung beeinflusst.

Aber eindringliche dieses Verhaltens Manipulation ist, man kann nicht umhin, zu schätzen wissen die Genialität dieser winzigen Parasiten, so dass es ein viel größeres Opfer außer Gefecht zu setzen. Würden die Wespe die Schabe zu lähmen, würde es wahrscheinlich nicht, es zurück zu seiner Höhle tragen können. Gäbe es die Schabe zu töten, würde es seine Quelle frischer Lebensmittel verlieren. Es hat entwickelt, um komplexe und präzise Waffe um diese zwei Hürden zu entwickeln: Venom, das nur die neuronale bestimmte Schaltungen die Garantie, dass ihr Opfer Gehorsam zu seinem Grab gehen und am Leben bleiben, während es verschlungen wird, ist. Und mit keinen Willen zu entkommen, diese armen Kakerlaken helfen eine neue Generation von schrecklichen smaragdene Wespen, hervorgebracht werden.

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