
一种寄生的真菌,可以操纵蚂蚁的大脑,并不会使任何老宿主都会使“僵尸”降低。
相反,微生物以某种方式能够识别不同蚂蚁物种的大脑,并释放心理控制的化学鸡尾酒只有在其首选的主人中,新的研究表明。
宾夕法尼亚州立大学的分子生物学家,这项新研究的主要作者Charissa de Bekker说:“行为操纵是一种复杂的[特征],只有在病原体和宿主之间存在非常紧密的协同进化才能发生。”BMC进化生物学。
de Bekker告诉Live Science:“理论是,每种蚂蚁都有其被感染的真菌物种。” [心灵控制:查看僵尸蚂蚁的图像这是给出的
做僵尸
属的真菌ophiocordyceps- 所谓的僵尸蚂蚁真菌 - 需要蚂蚁来完成其生命周期。当蚂蚁在觅食时遇到真菌孢子时,真菌会感染昆虫并迅速散布在其整个体内。
蚂蚁头上的真菌细胞释放化学物质劫持昆虫的中枢神经系统。这真菌迫使蚂蚁爬上植被然后将其夹在叶子或树枝上,然后杀死其不幸的无人机。然后,它从受害者的头部后部散发出孢子的茎,以感染下面地面上的更多蚂蚁。
德·贝克(De Bekker)和她的同事们想知道为什么与众不同ophiocordyceps物种似乎只感染某些蚂蚁。她说:“这可能是出于许多原因。” “也许蚂蚁有不同的生命周期。或者也许他们从未遇到过孢子。”
找出是否ophiocordyceps可以僵化的许多蚂蚁物种,研究人员专注于一种被称为的真菌物种眼科单侧意义(临时名称,直到正确命名)。真菌于2009年由南卡罗来纳州的公民科学家金·弗莱明(Kim Fleming)发现僵尸蚂蚁在两个木匠蚂蚁物种中,Camponotus Castaneus和在美国。
该团队将真菌材料(在液体培养基中)注入两个蚂蚁物种,以及宾夕法尼亚州坎波诺特斯和喜怒无常,尽管与其他蚂蚁相同的区域生活在同一区域,但众所周知,这是真菌的宿主。他们还进行了控制实验,其中蚂蚁单独或注射了无真菌液体。
真菌杀死了所有三个Camponotus研究人员发现,物种仅在这两个已知的宿主上拉动其心理控制的技巧。 ((F.任何注射治疗后都没有生存。)
揭开心理控制化学物质
接下来,德·贝克(De Bekker)和她的同事们想看看真菌是否分泌特定的化学品阵列这使其可以操纵C. Castaneus和C.美国但不是其他蚂蚁。
德·贝克(De Bekker)说:“我们采用了我们用于注射研究的四种蚂蚁,阐明了大脑,并通过将它们放入昆虫细胞培养基中,使[大脑]保持活力。” “我们将真菌添加到这种培养基中,并让它对环境反应,然后提取培养基,该培养基的所有分子产生了真菌。”
来自每个蚂蚁的培养基包含数千种独特的化学物质,其中许多化学物质尚不清楚。使用来自控制实验的数据,该团队响应大脑或真菌生产的化学物质响应培养基,从而使真菌分泌的数百种化学物质响应于蚂蚁的大脑。
De Bekker说,有趣的是,真菌为每个蚂蚁物种生产了一种不同的化学鸡尾酒,这表明它“知道”其目标宿主的大脑并做出相应的反应。真菌没有与C.宾夕法尼亚州或者F.,因此它无法生产正确的鸡尾酒来操纵它们。
该团队能够识别两种化合物,鸟肾丁酸(GBA)和鞘氨醇,它们可能参与僵化的两个宿主 - 这两种化合物似乎在某些方面也起着作用神经系统疾病,研究人员指出。他们也发现了许多其他候选化合物,但仍无法识别它们。
德·贝克说:“可能会有整个化学物质的整体混合物必须在适当的数量中,共同努力操纵蚂蚁的行为。”
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