03 декември 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

"Живите мъртви" щурци, мравки, бръмбари, мухи и цикади

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 24 август 2022 в 00:00 31250
Следващата пролет гъбите Massospora ще зомбират периодичните цикади, поемайки контрола над умовете и поведението им, докато превръщат корема им в гъбена градина.

Какво означава насекоми да се превърнат в зомбита?

Думата зомби и съответната митологема е с произход Западна Африка и се разпространява в Хаити след африканските потомци, където еволюира в сегашната си форма. Първоначално се отнася до духа на мъртъв човек.

Но насекомите не са хаитянските вуду зомбита, при които трупът се реанимира, за да извърши някакви подли дела. Нито пък са подобни на зомбитата от филма на Джордж Ромеро "Нощта на живите мъртви" - насекомите на консумират плът от други насекоми.

Не, насекомите зомбита са нещастни жертви на променящ ума патоген, насочващ смъртоносни действия за по-нататъшно разпространение на собствения си вид.

В един завладяващо зловещ документ професор Доналд Щайнкраус (Donald Steinkraus) и колегите му определят зомби насекомите като „… насекоми, заразени с ентомопатоген или паразит, който променя поведението и морфологията си по начини, които облагодетелстват патогена или паразита“. 

Ето това е зомби апокалипсис на насекоми!

Щурци - самоубийци

Щурците стават „самоубийци“, след като са заразени с червеи нематоморфи. Кредит: Wikimedia Commons.

В един невероятен случай на зомбирани насекоми участва европейски щурец, наречен Nemobius, и червей нематод Paragordius tricuspidatus, от вида Nematomorpha, наричан "живи влакна". За да се размножи, червеят нематоморф (от гръцки nema – „косъм“ и morphe – „форма“) трябва да срещне своя партньор във вода. Яйцата на нематоморфите обаче се снасят в близост до бреговете на реките, където често биват поглъщани от гостоприемниците, в които ще се развият - членестоноги, включително Nemobius. Във вътрешността на щурците паразитният нематоморф израства до пълния си размер, който може да достичне 13 см.

За да завърши жизнения си цикъл, паразитът трябва да се върне във водата и тук се случва зомбирането. По механизъм, който все още не е напълно изяснен, нематоморфът поема контрола върху съзнанието на щурчето и променя поведението му, като го принуждава да се скита от обичайното си влажно местообитание към открити, по-светли места, докато не срещне водоем. Водният обект може да бъде естествен, например поток или езеро, или създаден от човека, например плувен басейн. В последния случай учените са документирали второ странно поведение. При срещата си с басейна заразените щурци правят "самоубийствен" скок във водата. Принуждавайки щурците да се гмурнат, нематоморфите може да избягат от своя щурец-гостоприемник и да си потърсят партньор във водата, за да завършат жизнения си цикъл.

Мравките се подчиняват на гъбички

Няколко вида гъбички също си играят с ума на своите насекоми-гостоприемници. Зомбираните мравки са описани за първи път от известния естествоизпитател Алфред Уолъс преди повече от век и половина. Те се срещат в тропическите гори на много континенти и в горите с умерен климат. Мравките зомбита са представители на рода Camponotus, известен като мравки дърводелци.

Мравката дърводелец е дървоядна, прекарваща по-голямата част от времето си високо в короната на дърветата. Понякога, за да стигне от едно дърво до друго, трябва да се спусне на земята, където я очакват спорите на гъбата Ophiocordyceps. При допир с повърхността на мравката тези спори се събуждат и се впиват в своя гостоприемник. Когато мравката се изкачва обратно в короната на дървото, гъбичките, които вече са достигнали до мозъка на мравката, предизвикват спазъм и падането ѝ на земята.

Подобно на бавно движещите се и влачещи се по земята призраци от филмите на Ромеро, гъбичките карат мравката-зомби да търси микроместообитание с подходящи условия на температура и влажност, за да оцелее. След като намерят мястото, мравките зомби се изкачват на растението и използват мощните си челюсти, за да се вкопчат в средната част на листата в "смъртоносна хватка". Около 4 - 10 дни по-късно от тялото на мъртвата мравка изниква гъбично плодно тяло, което освобождава заразни спори в околната среда, очакващи следващата си жертва. Широко разпространените инфекции с Ophiocordyceps понякога водят до огромни гробища от мравки-зомбита.

Последният поздрав на бръмбара войник

Други видове гъби контролират съзнанието на други насекоми, включително мухи, бръмбари и цикади. Бръмбарите войници  (Cantharidae), са братовчеди на светулките. Подобно на другите членове на този клан, войнишките бръмбари са родени убийци както като възрастни, така и в юношеския си стадий и са изключително полезни насекоми, които може да видите в градината си.

Бръмбари войници (Cantharidae). Кредит: Geograph Ireland

Но не всичко в градината през хладните и влажни сезони е само забава и игри за бръмбарите войници. Наоколо се крие гъбичен патоген, наречен Eryniopsis lampyridarum, който дебне да зарази бръмбарите. След като бръмбарът неволно погълне спора, тя покълва и прониква в екзоскелета на нещастния бръмбар. Вътре в бръмбара тя се размножава и поема контрола над нервната и мускулната система на бръмбара, превръщайки го в зомби.

Гъбата кара бръмбара войник да се насочи към горните листа на растение. Там бръмбарът се вкопчва в листата с челюстите си и умира. Структурите, които произвеждат спори в трупа, карат коремчето на бръмбара да се подуе и в един ужасен последен акт крилата на бръмбарите се отварят, за да разкрият подутото коремче - последен посмъртен поздрав. Това позволява на плодните тела да изникнат от горната повърхност на бръмбара и да изхвърлят спорите си в околната среда, където те се разпръскват и заразяват други жертви.

Мухи зомбита заблуждават нещастни ухажори

Хладните и влажни пролетни дни също така са причина за появата на легиони от царевични червеи, които са вредители по много земеделски и промишлени култури, включително соя, царевица, грах, лук, картофи и фасул. Със затоплянето на температурите опасността очаква възрастните мухи Delia platura. По пролетната растителност се крият инфекциозни спори на гъба, наречена Entomophthora muscae. Когато мухата кацне върху растението, невидимите спори се прикрепят към повърхността на екзоскелета ѝ. При подходящо съчетание на температурата и влажността спорите се излюпват и гъбичните хифи проникват в кожата на мухата, като предизвикват смъртоносна инфекция. Веднъж попаднала в своя гостоприемник, гъбичката нахлува в мозъка и тялото на мухата, превръщайки я в муха зомби.

Поемайки контрол над нервната система на мухата, Entomophthora кара обречената, но по природа пъргава муха да се движи все по-бавно нагоре по растението, докато не пропълзи до мястото на окончателния си край на върха на листо или клон. От тази височина гъбичката изригва от кожата на мухата и изхвърля спори във въздуха, за да разпространи своята зараза по растенията, където по невнимание ще се заразят други мухи.

Муха, заразена от гъбички Entomophthora muscae. Кредит: gailhampshire  (CC BY 2.0)

При сроден вид муха, обикновената домашна муха, Musca domestica, се случва друг странен обрат в тази приказка за зомбирани насекоми. Гъбичната инфекция предизвиква рязко подуване на коремчето на мухата. Това голямо коремче е изключително привлекателно за мъжките домашни мухи, които търсят партньор. Голямото коремче може да е показател за по-висока плодовитост на потенциалния партньор и да, мъжките домашни мухи харесват големи задници. Набъбването на коремчето може да увеличи шансовете за привличане на похотлив ухажор, който ще се зарази, което допълнително ще помогне на гъбичката да се размножи и разпространи.

Мъжки цикади стават "драк кралици"

Един от най-странните обрати в жанра на зомби насекомите ще се случи през следващата пролет със завръщането на цикадите от вида периодичните цикади (Magicicada). Това са род цикади, обитаващи източната част на Северна Америка. Тези насекоми имат изненадващо дълъг жизнен цикъл, с продължителност 13 или 17 години. Според изследователите тази странност позволява на цикадите да избягват хищниците, които имат цикъл на възпроизвеждане от 2-6 години, възползвайки се от свойствата на простите числа.

Под дърветата, където цикадите прекарват младостта си, отпивайки сок, обаче спорите на гъбичния патоген Massospora cicadina чакат 17 години.

През април и май, когато нимфите (стадий от метаморфозата на насекомите, преди да достигнат зрялост) на цикадите се измъкват от земята, спорите на Massospora полепват по екзоскелетите им. Съединенията по повърхността на цикадата изпращат сигнал на спорите, че вечерята е сервирана и е време да покълнат. Гъбата прониква в кожата на цикадата и се размножава, превръщайки цикадата в гъбена градина.

След това спорите на Massospora се освобождават в околната среда, където настъпва втора, по-зловеща вълна на заразяване. На този етап от цикъла си хиляди новоизлюпени възрастни цикади населяват околността, за да започнат своите ритуали на ухажване.

Периодични цикади по листата в период на размножаване. Кредит: Wikimedia Commons

Повсеместно разпространените спори на гъбичките, изхвърлени от нимфите, полепват по кожата на възрастните цикади, покълват и започват да заразяват въздушните легиони. Инфекцията стерилизира както мъжките, така и женските цикади, но с нищо не намалява либидото на лудите по секса мъжки цикади. Заразените мъжки продължават да търсят и да се опитват да се чифтосват с женски, въпреки заразната си инфекция.

Сответно женските цикади, заразени с Massospora, остават привлекателни за здравите мъжки, които скоро се заразяват и след това се чифтосват с други цикади.

Ако това не е достатъчно странно, Massospora изкривява съзнанието на заразените мъжки цикади. Мъжките цикади възприемат поведението на женските при ухажване, включително плахото помахване с крило - сигналът на женската, че е готова да приеме партньор. Това води до хиперсексуалните незаразени мъжки, които се опитват да се чифтосат със заразени мъжки "драк кралици", което допълнително засилва разпространението на Massospora.

Гъбичката Massospora се превръща в полово предавана болест на цикадите, тъй като се пренася от една цикада на друга чрез процеса на промяна на поведението, наречен "предаване на активен гостоприемник" или "AHT" (Active Host Transmission). Когато гъбичката се развива в гостоприемника, коремчето на цикадата се разпада, оставяйки след себе си маса от гъбични спори с цвят на охра.

Заразените цикади са способни да летят и при летенето си пренасят гъбичките до нови местообитания. Втора вълна от инфекции произвежда спори, които заразяват почвата с Massospora, която ще очаква завръщането на цикадите след 17 години. Докато загубата на коремчето означава незабавна смърт за човека, това не е така за цикадата. Навсякъде в страната на цикадите се разхождат и летят мъжки и женски зомбита от Massospora, които нямат коремчета - мрачни напомняния за една много умна гъба.

Справка:

“Do hairworms (Nematomorpha) manipulate the water seeking behaviour of their terrestrial hosts?” by F. Thomas, A. Schmidt-Rhaesa, G. Martin, C. Manu, P. Durand & F. Renaud;
“Water-seeking behavior in worm-infected crickets and reversibility of parasitic manipulation” by Fleur Ponton, Fernando Otálora-Luna, Thierry Lefèvre, Patrick M. Guerin, Camille Lebarbenchon, David Duneau, David G. Biron, and Frédéric Thomas;
“Zombie soldier beetles: Epizootics in the goldenrod soldier beetle, Chauliognathus pensylvanicus (Coleoptera: Cantharidae) caused by Eryniopsis lampyridarum (Entomophthoromycotina: Entomophthoraceae)” by Donald C. Steinkraus, Ann E. Hajek, and Jim K. Liebherr;
“A fungus infecting domestic flies manipulates sexual behaviour of its host” by Anders Pape Møller;
“Behavioral betrayal: How select fungal parasites enlist living insects to do their bidding” by Brian Lovett, Angie Macias, Jason E. Stajich, John Cooley, Jørgen Eilenberg, Henrik H. de Fine Licht, and Matt T. Kasson;
“A specialized fungal parasite (Massospora cicadina) hijacks the sexual signals of periodical cicadas (Hemiptera: Cicadidae: Magicicada)” by John R. Cooley, David C. Marshall Kathy B. R. Hill.

Източник: Just in time for Halloween, insect zombies! Mind-altered crickets, ants, beetles, flies, and cicadas, Bug of the week, University of Maryland


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Биология
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.