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.

komentarzy 16 to “Grzyb-pasożyt i mrówka-zombi”

  1. Niesamowite, ale w pewien sposob optymistyczne.

    Jesli przez 48 milionow lat (conajmniej) te grzyby nie poszerzyly grupy opanowywanych skutecznie gatunkow, ani nie zwiekszyly zakresu czynnosci objetych sterowaniem zywiciela, to mozna odetchnac z ulga,

    Przypomniala mi sie Cieplarnia Aldissa jak zaczalem czytac ta notatke.

    • Przecież widuje się tu i ówdzie osobniki gatunku H. s. s. których móżdżki zostały opanowane przez różnego rodzaju grzybki. Powodują one, iż uzależniony od nich delikwent zupełnie traci instynkt samozachowawczy i poświęca ostatni grosz, by jeszcze raz przeżyć kolorowe wizje.

  2. Brrr… powiało grozą…
    I po co oglądać thrillery skoro przyroda już wszystko wymyśliła.
    Krystyna

  3. […] This post was mentioned on Twitter by ResearchBlogs Polish, Wojciech Pastuszka. Wojciech Pastuszka said: Grzyb-pasożyt i mrówka-zombi: http://wp.me/p7xd8-1D1 […]

  4. Qrde, qrde, qurde, miałem ci to wysłać tą historię o maczużniku Ophiocordyceps unilateralis ale w artykule było tylko jedno, ostatnie, zdanie o tym, że są ślady paleontologiczne świadczące o dawności takiego pasożytnictwa. Uznałem materiał za za mało archeo.
    Kilka gatunków maczużników występuje w Polsce.
    http://www.grzybland.pl/index.php?option=com_content&task=view&id=1231&Itemid=102

  5. Takich przykładów – zmiany zachowania żywiciela przez pasożyty – jest w przyrodzie więcej. Np. mucha ropuszanka albo larwa przywry, opisana przez Dawkinsa w „Fenotypie rozszerzonym”. ta ostatnia każe mrówce wyleźć na źdźbło trawy, wbić weń szczęki i siedzieć tam aż do pożarcia przez żywiciela ostatecznego przywry, czyli owadożernego ptaka. Można też wspomnieć wirusa wścieklizny.

    • Czytałem gdzieś, że również wirus ebola tak zmienia zachowanie chorego, by zwiększyć prawdopodobieństwo zarażenia… między innymi, do śmierci chorego „oszczędza” najprymitywniejsze funkcje mózgu (do tego momentu uszkadzając go dość znacznie, podobnie jak całe ciało). Z kolei konwulsje i rzucanie się chorego w czasie agonii miałyby być przystosowaniem do rozsiania wirusa na jak największym obszarze wokół umierającego.

      • przez „najprymitywniejsze funkcje mózgu” miałem na myśli te odpowiedzialne za poruszanie się, oddychanie, itd.

        • Trudno nazwać wirusa ebola wirusem, który odniósł sukces ewolucyjny, jest tak agresywny, że zanim do puszczańskiej wioszczyny docierają służby z wielkiego miasta jest już po epidemii.

    • Mucha ropuszanka niczego nie zmienia w zachowaniu. Larwa przywry żyje na ślimaku bursztynce a nie na mrówce.

  6. Z tym umysłem to byłbym ostrożny.
    O takowy posądzane są (poza ludźmi): duże prymaty, delfiny, rzadziej ośmio- i dzieśięciornice.

  7. I człowiek ulega tego typu manipulacjom: „Te stworzonka z rodzaju Toxoplasma, gdy zarażą szczura oddziaływają na jego temperament, zachowanie, podejmowane decyzje. Gryzoń staje się odważny, nieustraszony, przez co jest łatwym celem dla drapieżników. W taki sposób pasożyt dostaje się do organizmu kota. Koło by się zamknęło, bo najczęstszymi żywicielami pierwotniaka są właśnie te dwie rodziny zwierząt, gdyby nie przypadki zarażenia człowieka. Homo Sapiens, niby taki mądry, uległ manipulacji pasożyta. Mężczyźni byli bardziej odważni, mięli mniejsze opory przed przekraczaniem społecznych reguł i norm, łatwiej łamali zasady. Kobiety stawały się bardziej otwarte, szukające wrażeń.”

    Więcej: http://www.neurotyk.net/2008/04/wielki-interpretator/

    Tak czy inaczej sposób działania tego grzyba niesamowity! Bardzo interesujący wpis!

  8. @teloch: Takiego wpływu toksoplazmy na człowieka nie stwierdzono. Był kiedyś program badawczy, mający na celu sprawdzenie, czy wśród kierowców powodujących wypadki nie ma nadreprezentacji nosicieli toksoplazmy. Nie znam efektów.

  9. Kilka bardzo ładnie zrobionych scen n.t. obrazujących rozwój pasożytniczych grzybów zmieniających zachowanie żywicieli jest w jednym z odcinków znanego serialu przyrodniczego BBC (o ile mnie pamięć nie myli tytuł serii to „Earth”) – odcinek ‚Lasy równikowe’ – polecam.

  10. Przerażające i niesamowite, ale jednak rzeczywiste. Ale czy mrówki czują, że przestają kontrolować ciałem?

  11. […] 5. Grzyb-pasożyt i mrówka-zombi […]

Skomentuj

Proszę zalogować się jedną z tych metod aby dodawać swoje komentarze:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s