https://frosthead.com

De skumleste zombiene i naturen

Når soppen invaderer kroppens offer, er det allerede for sent. Inntrengeren sprer seg gjennom verten på noen få dager. Offeret, uvitende om hva som skjer, blir drevet til å klatre til et høyt sted. Rett før han dør, griper den infiserte kroppen - en zombie - i en abbor mens den modne soppinntrengeren bryter ut fra baksiden av zombiens hode for å regne ned sporer på intetanende ofre nedenfor, og starter syklusen igjen. Dette er ikke det siste grove øyeblikket fra en George A. Romero skrekkfilm; det er en del av et veldig ekte evolusjonært våpenløp mellom en parasittisk sopp og dens ofre, maur.

En zombie i seg selv er ikke nødvendigvis veldig skummel, men i B-filmer fra, Night of the Living Dead til Zombieland, har Hollywoods animerte kår en stygg vane å skape mer av de vandrende døde. Styrt av en eller annen uforklarlig styrke, kanskje et intenst virulent patogen, er hovedopptatten til en zombie å lage andre zombier. Historielinjen er ren innkjøringsfilm, men den populære mytologien om zombier har i det siste blitt spredt med et belegg av biologisk sannhet. Det er faktisk organismer som har utviklet seg for å kontrollere sinnene og kroppene til andre skapninger, og gjøre en gang normale individer til forbauset ofre som oppfyller parasittens behov for å reprodusere seg.

Noen av de mest suksessrike zombiemestrene er sopp fra slekten Ophiocordyceps . Parasittene infiserer mange typer leddyr - fra sommerfugler til kakerlakker - men det er blant maurene at soppens evne til å kontrollere andre vesener oppførsel er mest tydelig. Et prototypisk scenario er funnet i Costa Rica, der infiserte kulemyrer ( Paraponera clavata ) klatrer opp til en stor spore-sprinkling høyde før soppen utbryter.

I junglene i Thailand parasiterer soppen Ophiocordyceps unilaterius Camponotus leonardi- maur, som fôrer på bakken og hekker i kalesjen. Når maurene smittes, knurrer de mot "mauregårder", der de biter seg ned på undersiden av bladene og forankrer soppinfekterte skall på et nivå av skogen med akkurat den rette fuktigheten og temperaturen for å la soppen vokse ordentlig. Da Sandra Andersen fra Københavns universitet og kolleger plasserte kroppene av infiserte maur høyere i kalesjen, vokste parasittene unormalt, og infiserte maur som ble plassert på bakken ble spist av andre insekter. "Soppen er følsom for UV-lys, og den kraftige nedbøren i en tropisk skog vil sannsynligvis også kunne skade soppen, " sier Andersen. "Plassering av myra på undersiden av bladet begrenser eksponeringen av parasitten." Soppen får maurene til å oppsøke bestemte steder for å dø som er best til fordel for soppen.

Ophiocordyceps- lignende parasitter har manipulert andre organismer i millioner av år - deres forstyrrende atferd er bevart i fossilprotokollen. For åtte-åtte millioner år siden, under den globale drivhusepoken til Eocene, ble stedet nå kjent som Messel, Tyskland, drapert i en frodig, semitropisk skog. Arkaiske primater ruslet mellom trærne; søskenbarn til tidlige hester bladd; og en Ophiocordyceps- lignende sopp fikk maur til å sette et dødelig grep på blader rett før den infesterende soppen fullstendig overskrev kroppen. Eksepsjonelt bevarte fossile blader fra Messel-steinbruddet viser det samme mønsteret med bladarr av noen levende maurarter når de har blitt soppkontrollerte zombier.

Nematodeparasittene inne i denne Cephalotes atratus mauren har fått gasteren til å bli røde og etterligne bær som finnes i dens habitat. Dette tiltrekker fugler som hjelper til med å spre parasittene til nye maurkolonier. (Yanoviak et al., 2008) Noen av de mest suksessrike zombiemestrene er sopp fra slekten Ophiocordyceps . I junglene i Thailand er ofrene deres Camponotus leonardi, eller snekkermyrer. (David Hughes) Nematode-infestasjonen tynnet eksoskelettet til myrenes gaster, som kombinert med tilstedeværelsen av nematodeegg fikk den til å se rød ut og løsne lett fra resten av maurens kropp. (Christian Ziegler) Etter at nematodeeggene passerer fuglens fordøyelsessystem, blir de avsatt tilbake på skogbunnen i fugleskitt. (Christian Ziegler) Når maur utvikler seg, vokser og vokser nematodene inne i maurens kropp, og etterlater egg i gasteren. (Christian Ziegler) I junglene i Thailand parasiterer soppen Ophiocordyceps unilaterius Camponotus leonardi- maur, som fôrer på bakken og hekker i kalesjen. (Christian Ziegler)

Forskere leter etter denne typen interaksjoner enda lenger tilbake i tid. "Nå som vi vet at oppførsel som dette kan fossile, vil jeg ikke bli overrasket hvis vi finner mer, " sier University of Exeter atferdsøkolog David Hughes. "Jeg tror det er sannsynlig at prøver som er titalls millioner år eldre." Soppen er helt klart eldgammel: I 2008 kunngjorde et annet team at et 105 millioner år gammelt insekt fanget i rav ble skutt gjennom med en Ophiocordyceps- lignende sopp. Det er mulig at parasittisme i zombie-stil mellom soppen og dets verter går tilbake til dinosaurenes krittidager (selv om bevis på zombiedinosaurier ikke har kommet frem).

Sopp er ikke de eneste parasittene som kaprer maur. En annen type parasitt endrer utseendet til gigantiske glidende maur ( Cephalotes atratus ) fra Mellom- og Sør-Amerika. Mens han studerte denne maurarten i Panama, la Stephen Yanoviak ved University of Arkansas og kolleger merke til at magesugene til mange maur - den bulbøse bakenden av magen - var knallrøde, og maurene holdt dem høyt oppe i en oppførsel som ble kalt "gaster flagging. ”Da forskerne dissekerte maurene, fant de hundrevis av ørsmå, gjennomsiktige egg av en tidligere ukjent art av nematodeorm.

Nematode-infestasjonen tynnet eksoskelettet til myrenes gaster, som kombinert med tilstedeværelsen av nematodeegg fikk den til å se rød ut og løsne lett fra resten av maurens kropp. Gasterene til disse infiserte maurene er enkle å plukke for lokale fugler som vanligvis spiser røde bær. Etter at nematodeeggene passerer fuglens fordøyelsessystem, blir de avsatt tilbake på skogbunnen i fugleskitt. Glidende maur spiser regelmessig fugletråkk, og når arbeidermyrer bringer aviær avføring tilbake til reiret, mater de utilsiktet nematodeeg til maurlarvene. Når maurene utvikler seg, vokser nematodene og reproduserer seg i maurens kropp, og etterlater egg i gasteren. Maurene vrimler rundt til en fugl plukker dem av og fortsetter syklusen.

Noen parasitter forårsaker enda mer dramatiske anatomiske forandringer hos ofrene. Flatormen Leucochloridium paradoxum er svøpe av nordamerikanske og europeiske snegler som er uheldige nok til å spise avføring av fugler som inneholder eggene til parasitten. Når sneglen er inne i kroppen, snegler ormene seg i øyenstilkene og gjør tentaklene til fargerike, pulserende organer som tiltrekker fugler. Når fuglen spiser denne delen av den infiserte sneglen, reproduserer parasittene inne i fuglen og etterlater eggene sine i fordøyelsessystemet. Enkle som de er, parasitter har utviklet seg til å være mestere i manipulasjon.

Forskere er akkurat i gang med å studere hvordan to arter kommer til å okkupere den samme kroppen og kjemper for kontrollen. Det er foreløpig ikke klart hvilke kjemikalier som signaliserer oppførsel og utseende hos parasittmyrer og andre ofre. På en eller annen måte manipulerer sopp og andre parasitter hjernekjemikalier, og man trenger ikke å være en gal forsker for å ville forstå mer. Zombier har en lang naturhistorie, som strekker seg flere titalls millioner år tilbake, og naturen er fylt med krypende, oser, blodsugende og ellers skrekkelige skapninger like skremmende som alt Hollywood kunne concoct. Bare ikke forvent at forskere vil oppdage mye om glitrende vampyrer eller radioaktive dinosaurier med smak for japanske byer.

Brian Switek er forfatteren av Written in Stone: Evolution, the Fossil Record og Our Place in Nature .

De skumleste zombiene i naturen