'Puppeteer Fungus' Forces vliegt in een griezelig Sunset Death Ritueel

Toen Carolyn Elya, Ph.D., een biologische watermeloen op haar balkon zette, wist ze dat het fruitvliegen zou aantrekken. Maar wat ze niet verwachtte, was dat het vreemde, bijna zombie-achtige vliegen aantrok die besmet waren met een schimmel die letterlijk hun hersens kauwde en het gedrag van de vliegen tot fatale wil vervormde.

Elya, een zelf-beschreven "bioloog van de zombiepaddestoel" aan de universiteit van Harvard, vertelt omgekeerde dat deze vliegen geïnfecteerd zijn met een soort schimmelpathogeen Entomophthora muscae, een naam die in het Grieks ruwweg vertaald wordt naar "insectenvernietiger." De vliegen zijn het onderwerp van haar nieuwe krant, gepubliceerd dinsdag in het dagboek eLife. Hoewel het bekend is dat de schimmel jarenlang het gedrag van insecten regelt, is het niet duidelijk hoe het doet het.

Om erachter te komen hoe Elya zich elke dag buiten waagde om deze vliegen te verzamelen met wat ze een 'verheerlijkt gek stro' noemde, en merkte op dat alle dode vliegen bevroren waren in een griezelig lijkende doodshouding: vleugels in hoeken van 90 graden, met kleine stukjes van een aanstekelijke, spookachtige schimmel die uit hun rug tevoorschijn komt. Toen ze deze vliegen terugvoerde naar het laboratorium van de University of California Berkeley waar ze toen in werkte, ontdekte ze dat deze schimmel ervoor zorgde dat deze vliegen in de laatste uren van hun leven een griezelig zonsondergangsdoodritueel vertoonden.

"Dit gebeurt in de uren voorafgaand aan zonsondergang als een uurwerk," zegt ze. "Het eerste dat raar is, is dat de vliegen niet meer vliegen. Ze beginnen rond te kijken naar iets dat verticaal is, en dan beginnen ze dat verticale oppervlak te beklimmen om hoog te komen. Uiteindelijk steken ze hun tong uit, en hun tong is eigenlijk vastgelijmd door de schimmel."

Op dit punt, zegt Elya, beginnen de vliegen echt te flippen. Ze lijken nog steeds enige vorm van controle over hun acties te hebben, zich er kennelijk van bewust dat hun gedrag niet langer in hun eigen belang is, maar de resultaten van een schimmel die geneigd is zijn wil op te leggen. "Het is echt interessant om de reacties van de vliegen te zien op de dingen die ze doen," merkt ze op. "De reactie van een bepaalde vlieg was als, 'Holy shit, dit is niet wat ik verwachtte'."

In hun laatste uren leken de vliegen moedig een interne strijd te voeren tot ze uiteindelijk waren afgelopen, met hun vleugels rechtop, terwijl hun karkassen snel schimmelsporen uit hun rug lieten schieten met snelheden zo hoog als 21 mijl per uur.

Het is duidelijk dat dit doodsritueel, dat vergelijkbaar is met dat wat gewoonlijk wordt geassocieerd met de mierenbestrijding Cordyceps schimmel van Planeet aarde roem, is zeer adaptief voor E. muscae. Door naar boven te schieten, laat een verhoogde verticale positie de sporen zich meer verspreiden vanaf de karkassen van dode vliegen. Maar wat onduidelijk blijft, is precies hoe de schimmel deze taak volbrengt. Dit onderzoek laat zien dat in de loop van 96 uur de schimmel snel door de lichamen van de vliegen beweegt, vetcellen consumeert en uiteindelijk hun hersenen post-mortem. Maar geen van deze toonde aan hoe de schimmel vlieggedrag manipuleert.

In eerste instantie dacht Elya dat de schimmel de neuronen eenvoudig zou kunnen manipuleren die het wil manipuleren en op die manier hun vuren veranderen. Maar nu gelooft ze dat de schimmel eigenlijk van veraf werkt door moleculaire boodschappers te sturen die bedoeld zijn om bepaalde patronen van neuronen te produceren.

"De hypothese waar ik op dit moment voorstander van is, is dat de schimmel een soort molecuul afscheidt dat de manier verandert waarop de neuronen in de vlieg functioneren", zegt ze. "Het zou op afstand kunnen werken. Misschien zijn het copycat-moleculen die lijken op wat de vlieg al gebruikt, of misschien zijn ze iets heel anders."

Bepalen wat dit molecuul is, de volgende stap in haar onderzoek terwijl ze haar postdoc op Harvard voltooit. Voor Elya, dit Lopende dood -ze molecuul blijft een mysterie, en veel meer vliegen kunnen het slachtoffer worden van de "insectenvernietiger" voordat we zeker weten waar het vandaan komt en hoe het werkt.