Grzyb-pasożyt i mrówka-zombi

Grzyb Ophiocordyceps unilateralis nie rośnie sobie spokojnie w trawie czy na drzewie. Jego strategia przetrwania i rozmnażanie się jest dużo bardziej dramatyczna, niż grzybów, które znamy z polskich lasów. Żywicielem pasożytniczego Ophiocordyceps unilateralis są mrówki. Jednak grzyb nie tylko pożera ich ciało, ale robi też rzecz dużo bardziej niesamowitą – przejmuje kontrolę nad umysłem żywiciela.

Mrówka opanowana przez pasożytniczego grzyba. Fot. David P. Hughes

Grzyb zmusza zarażoną mrówkę, by udała się w miejsce, które jest najbardziej dogodne dla jego rozwoju i rozmnażania się. Jak ustalił zespół badaczy, który obserwował w Tajlandii zaatakowane przez Ophiocordyceps unilateralis mrówki, ofiara prawie zawsze wspinała się na liść wiszący około 25 cm nad ziemią po północno-zachodniej stronie rośliny i wgryzała się w główną żyłkę po spodniej stronie liścia. Miejsca te miały 94-95 proc. wilgotności i temperaturę na poziomie 20-30 stopni Celsjusza.

Tam grzyb wrastał w ciało mrówki zachowując sobie jej pancerz, którego słabe punkty dodatkowo wzmacniał. Grzyb unikał również konsumowania mięśni, które kontrolują szczęki. Po paru dniach z głowy mrówki zaczynała wyrastać długa strzępka, na której pojawiała się kula z zarodnikami. W ten sposób powstawała zasadzka na kolejne mrówki, które miały nieszczęście przechodzić pod liściem. Zdaniem badaczy tak ulokowane zarodniki mogą zarażać ofiary na obszarze około metra kwadratowego.

By sprawdzić znaczenie miejsca, do którego grzyb doprowadzał mrówki, uczeni przenosili część liści z przyczepionymi zarażonymi mrówkami w inne miejsca. Jak się okazało, grzyb nie rozwijał się tam prawidłowo. Badacze ustalili również, że tak doskonałą władzę grzyb ten uzyskuje tylko nad jednym gatunkiem mrówek – Camponotus leonardi. W przypadku innych gatunków nie potrafił już tak precyzyjnie sterować żywicielem.

Badaniami w Tajlandii kierował David P. Hughes z Uniwersytetu Harvarda. Zaintrygowało go, czy da się znaleźć ślady takich działań grzybów w skamieniałościach. Podczas swoich poszukiwań skontaktował się m.in. z Conradem Labandeirą ze Smithsonian Institution. Ten pokazał mu liść sprzed 48 mln lat (na zdjęciu), który znaleziono w Messel w Niemczech. Labandeirę od lat dziwiły trudne do zinterpretowania ślady na żyłkach liścia. Hughes zidentyfikował je właśnie jako ugryzienia mrówki-zombi. A to oznacza, że ta niesamowita strategia Ophiocordyceps unilateralis ma ponad 48 mln lat. Jest to jednocześnie najstarszy dowód manipulowania przez pasożyta zachowaniem żywiciela.

Jak podkreśla Hughes, interpretacja śladów na liściu z Messel, jako pozostałości mrówczego posiłku, jest trudna do przyjęcia, bo żyłki mają dla mrówek małą wartość odżywczą, a czasami mogą nawet być trujące.

Wyniki badań w Tajlandii opublikowano w 2009 r. w „The American Naturalist”.

Andersen, S., Gerritsma, S., Yusah, K., Mayntz, D., Hywel‐Jones, N., Billen, J., Boomsma, J., & Hughes, D. (2009). The Life of a Dead Ant: The Expression of an Adaptive Extended Phenotype The American Naturalist, 174 (3), 424-433 DOI: 10.1086/603640

Wyniki badań liścia z Messel opublikowano właśnie w Biology Letters.

Hughes, D., Wappler, T., & Labandeira, C. (2010). Ancient death-grip leaf scars reveal ant-fungal parasitism Biology Letters DOI: 10.1098/rsbl.2010.0521

Łatwiej dostępne teksty na ten temat to m.in. świeżutki artykuł w Nature (dali dużo lepsze zdjęcie liścia), artykuł w Scientific American z 2009 r., komunikat prasowy o liściu z Messel i komunikat prasowy o badaniach w Tajlandii.

Polecam jeszcze film pokazujący mrówkę Paraponera clavata (tzw. mrówka pocisk, czyli „bullet ant”) zarażoną przez pasożytniczego grzyba Cordyceps. Na filmie jest też m.in. scena wynoszenia zarażonej mrówki przez robotnice daleko od mrowiska, a także zdjęcia innych ofiar grzybów (choć niekoniecznie są to przypadki związane z manipulowaniem umysłem żywiciela).

~ - autor: Wojciech Pastuszka w dniu 20.08.2010.