Zombie-Ameisenpilz’ übernimmt die Kontrolle über die Körper von Insekten, bevor er sie von innen verschlingt.

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Wissenschaftler haben faszinierende neue Details über einen bizarren “Zombie-Pilz” entdeckt, der das Verhalten der von ihm infizierten Tischlerameisen manipuliert – mit grausamen Ergebnissen.

Wenn der Pilz – bekannt als Ophiocordyceps unilateralis sensu lato- in den Körper dieser Ameisen eindringt, übersteuert er ihre Bewegungen, so dass die Insekten mit ihren Unterkiefern auf erhöhte Stellen klettern und in die Vegetation beißen, wo sie dauerhaft fixiert bleiben, wie eine im Journal of Experimental Biology veröffentlichte Studie zeigt.

In dieser Position verschlingt der Pilz dann die Ameise von innen, bevor er ihre infektiösen Poren verteilt.

“Ungefähr 2-3 Wochen nachdem eine Ameise mit diesem Pilz infiziert wurde, beginnt sie, Veränderungen im Verhalten zu zeigen”, sagte Colleen Mangold, Hauptautorin der Studie von der Pennsylvania State University, Newsweek. “Zum Beispiel beginnt es, Muskelkrämpfe zu haben und hat Schwierigkeiten beim Gehen und Bewegen. Letztendlich steigt er in eine höhere Höhe und beißt auf eine Blattader oder einen Zweig. Kurz nachdem die Ameise in die Vegetation eingebrochen ist, stirbt sie, und der Pilz kann wachsen und später aus dem Inneren der Ameise auftauchen.”

Mangolds Team sagt, dass der Pilz die Muskeln, die die Unterkiefer kontrollieren – einen der Mundwerkzeuge der Ameisen -, aber nicht das Gehirn “weitgehend besiedelt”.

Für die Studie suchten Mangold und Kollegen herauszufinden, wie genau der Pilz diese Muskeln beeinflussen kann, obwohl er weit verbreitete Muskelschäden verursacht.

“Wir wussten von früheren Forschungen, dass der Pilz vernetzte Netzwerke um die Unterkiefermuskelzellen herum bildet”, sagte Mangold. “Wir wollten ein besseres Verständnis dafür bekommen, wie der Wirtsmuskel aussah und wie der Pilz zum Zeitpunkt des Beißens aussah. Dies würde uns hoffentlich einige Hinweise darauf geben, was passieren könnte, damit die infizierte Ameise in die Vegetation beißt.”

Das Studium der Pilzinfektion war jedoch schwierig, da sie sich nur auf frei lebende Ameisen auswirken kann, nicht auf solche, die in Nestern leben. Außerdem gedeiht es nur in sehr feuchten Umgebungen, so dass das Team diese Bedingungen im Labor nachstellen musste, um Proben von den infektiösen Poren zu entnehmen.

Die Wissenschaftler nahmen infizierte Ameisen und fror sie ein, bevor sie ihre Körperstrukturen mit einem Elektronenmikroskop untersuchten.

Diese Untersuchungen ergaben, dass der Pilz in die Muskulatur gelangt war, dabei aber das lokale Nervensystem nicht beeinträchtigt hatte. Stattdessen fanden die Wissenschaftler Beweise für das, was sie “Hyper-Kontraktion” nennen.

Im Wesentlichen dringt der Pilz in den Muskel ein, indem er die Membran durchbricht, die die Muskelfasern bedeckt, wodurch er sich kräftig zusammenzieht. Das ist es, was die Ameise dazu zwingt, ihre Unterkiefer an ein Stück Vegetation zu klemmen. Sie identifizierten auch das Vorhandensein winziger perlenartiger Toxine, die als Vesikel bekannt sind und eine Rolle bei dieser Kontraktion spielen können, indem sie die Muskeln zu Krämpfen veranlassen.

“Wir konnten sehen, dass sich die Unterkiefermuskulatur des Wirtes zum Zeitpunkt des Beißens in einem Zustand der starken Kontraktion zu befinden scheint”, sagte Mangold. “Außerdem konnten wir sehen, dass der Pilz physisch in die Wirtsmuskelzellen eindringt. Wir sahen auch das Vorhandensein von extrazellulären vesikelartigen Partikeln, die mit Pilzzellen assoziiert sind.”

“Wir können vermuten, dass diese Vesikel als Kommunikationsmittel zwischen Wirts- und Pilzgewebe oder zwischen Pilzzellen dienen können, die zum Zeitpunkt des Beißens zur Muskelkontraktion beitragen können”, sagte Mangold. “Allerdings muss weitere Forschung betrieben werden, um diese Hypothese zu testen.”

Tatsächlich sagen die Forscher, dass es noch viel mehr zu lernen gibt über die Mechanismen, mit denen der Pilz seinen Wirt manipuliert.

“Die nächsten Schritte, die wir unternehmen wollen, sind die Isolierung dieser Vesikel und die Bestimmung, ob sie vom Pilz oder vom Wirt stammen”, sagte Mangold in einer Erklärung.

Der Zombie-Ameisenpilz ist eine von vielen Arten von ungewöhnlichen parasitären Pilzen, die hochspezialisierte Beziehungen zu Pflanzen oder Insekten entwickelt haben. Im Allgemeinen neigen diese Pilze dazu, in die äußeren Abwehrkräfte der von ihnen infizierten Organismen einzudringen, bevor sie sich von lebendigem Material in ihrem Körper ernähren, was oft zu Krankheiten und Tod führt.

Eine bizarre Gattung namens Septobasidium infiziert laut der Enzyklopädie Brittanica Schildläuse, die sich von Bäumen ernähren. Der Pilz zwingt diese Insekten, ihren Rüssel dauerhaft in der Rinde dieser Bäume zu fixieren und für den Rest ihres Lebens Saft zu saugen.

Dieser Artikel wurde aktualisiert, um zusätzliche Kommentare von Colleen Mangold aufzunehmen.

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