
一種寄生的真菌,可以操縱螞蟻的大腦,並不會使任何老宿主都會使“殭屍”降低。
相反,微生物以某種方式能夠識別不同螞蟻物種的大腦,並釋放心理控制的化學雞尾酒只有在其首選的主人中,新的研究表明。
賓夕法尼亞州立大學的分子生物學家,這項新研究的主要作者Charissa de Bekker說:“行為操縱是一種複雜的[特徵],只有在病原體和宿主之間存在非常緊密的協同進化才能發生。”BMC進化生物學。
de Bekker告訴Live Science:“理論是,每種螞蟻都有其被感染的真菌物種。” [心靈控制:查看殭屍螞蟻的圖像這是給出的
做殭屍
屬的真菌ophiocordyceps- 所謂的殭屍螞蟻真菌 - 需要螞蟻來完成其生命週期。當螞蟻在覓食時遇到真菌孢子時,真菌會感染昆蟲並迅速散佈在其整個體內。
螞蟻頭上的真菌細胞釋放化學物質劫持昆蟲的中樞神經系統。這真菌迫使螞蟻爬上植被然後將其夾在葉子或樹枝上,然後殺死其不幸的無人機。然後,它從受害者的頭部後部散發出孢子的莖,以感染下面地面上的更多螞蟻。
德·貝克(De Bekker)和她的同事們想知道為什麼與眾不同ophiocordyceps物種似乎只感染某些螞蟻。她說:“這可能是出於許多原因。” “也許螞蟻有不同的生命週期。或者也許他們從未遇到過孢子。”
找出是否ophiocordyceps可以僵化的許多螞蟻物種,研究人員專注於一種被稱為的真菌物種眼科單側意義(臨時名稱,直到正確命名)。真菌於2009年由南卡羅來納州的公民科學家金·弗萊明(Kim Fleming)發現殭屍螞蟻在兩個木匠螞蟻物種中,Camponotus Castaneus和在美國。
該團隊將真菌材料(在液體培養基中)注入兩個螞蟻物種,以及賓夕法尼亞州坎波諾特斯和喜怒無常,儘管與其他螞蟻相同的區域生活在同一區域,但眾所周知,這是真菌的宿主。他們還進行了控制實驗,其中螞蟻單獨或註射了無真菌液體。
真菌殺死了所有三個Camponotus研究人員發現,物種僅在這兩個已知的宿主上拉動其心理控制的技巧。 ((F.任何注射治療後都沒有生存。 )
揭開心理控制化學物質
接下來,德·貝克(De Bekker)和她的同事們想看看真菌是否分泌特定的化學品陣列這使其可以操縱C. Castaneus和C.美國但不是其他螞蟻。
德·貝克(De Bekker)說:“我們採用了我們用於注射研究的四種螞蟻,闡明了大腦,並通過將它們放入昆蟲細胞培養基中,使[大腦]保持活力。” “我們將真菌添加到這種培養基中,並讓它對環境反應,然後提取培養基,該培養基的所有分子產生了真菌。”
來自每個螞蟻的培養基包含數千種獨特的化學物質,其中許多化學物質尚不清楚。使用來自控制實驗的數據,該團隊響應大腦或真菌生產的化學物質響應培養基,從而使真菌分泌的數百種化學物質響應於螞蟻的大腦。
De Bekker說,有趣的是,真菌為每個螞蟻物種生產了一種不同的化學雞尾酒,這表明它“知道”其目標宿主的大腦並做出相應的反應。真菌沒有與C.賓夕法尼亞州或者F.,因此它無法生產正確的雞尾酒來操縱它們。
該團隊能夠識別兩種化合物,鳥腎丁酸(GBA)和鞘氨醇,它們可能參與僵化的兩個宿主 - 這兩種化合物似乎在某些方面也起著作用神經系統疾病,研究人員指出。他們也發現了許多其他候選化合物,但仍無法識別它們。
德·貝克說:“可能會有整個化學物質的整體混合物必須在適當的數量中,共同努力操縱螞蟻的行為。”
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