Ślimaki są żarłocznymi karmnikami. Dodatek

Ślimaki i ślimaki to zmora prawie każdego ogrodnika i rolnika uprawiającego warzywa. Szczególnie ślimaki mają żarłoczny apetyt i niestrudzenie jedzą łodygi, liście i pędy. Nic dziwnego, że ogrodnicy szukali sposobów na kontrolowanie rozprzestrzeniania się tego zabójcy upraw. Niestety, najczęstsza odpowiedź – kulki na ślimaki – może mieć straszny wpływ na inne dzikie zwierzęta. Jedną z alternatyw jest pasożyt Phasmarhabditis hermafrodyta, nicienie, które w naturalny sposób zabijają ślimaki i ślimaki.

Do niedawna nie mieliśmy pojęcia, dlaczego ten pasożyt jest tak skuteczny. Nasz ostatnie badania, opublikowanym w Procesach behawioralnych, pokazuje, że po P. hermafrodyta infekuje ślimaka, przejmuje kontrolę nad jego zachowaniem, zasadniczo przekształcając go w zombie. Zagłębiając się głębiej w to, jak ten pasożyt przejmuje kontrolę nad zachowaniem ślimaków, możemy lepiej zrozumieć molekularne zawiłości kontroli umysłu, a nawet jak kontrolować zachowanie ślimaków w masie.

Ślimaki są szczególnie trudne do kontrolowania, ponieważ mogą wchodzić głęboko w glebę i wydawać ogromną liczbę potomstwa. Metody kontroli, które zwykle skupiały się na granulkach na ślimaki, można łatwo zmyć i są wysoce toksyczny do szeregu innych dzikich zwierząt. Od dziesięcioleci te peletki zawierają metiokarb i metaldehyd, które mogą być szkodliwe dla środowiska. Metiokarb ma teraz został zbanowany a stosowanie metaldehydu wokół dróg wodnych jest ściśle regulowane.

Połączenia P. hermafrodyta z drugiej strony pasożyt to organiczna i skuteczna alternatywa dla zwalczania ślimaków. Po dodaniu do gleby pasożyty będą polować, infekować i zabijać wszelkie ślimaki, które znajdą w środku 21 dni. Następnie nicienie rozmnażają się na zwłokach i wyruszają na poszukiwanie wszelkich ślimaków, które wcześniej im uciekły. Istnieje 108 gatunków nicieni, które zarażają ślimaki i ślimaki. Ale w przeciwieństwie do innych P. hermafrodyta jest wysoce specyficzny i nie wpływa na inne bezkręgowce, takie jak owady czy dżdżownice.

Nasze badania wykazały również, że nicienie P. hermafrodyta ma niezwykłą zdolność kontrolowania zachowania ślimaków. Zwykle, w obecności pasożytniczych robaków, ślimaki wyczuwają niebezpieczeństwo i ślizgają się w obawie przed śmiertelnym zarażeniem. Ale kiedy ślimaki są już zakażone, wydają się być przyciągane do obszarów, w których pasożyt jest obecny i z radością pozostaną w obszarze, w którym ryzykują dalszą infekcję.

Kierując ślimaki w stronę większej liczby pasożytów, P. hermafrodyta doprowadzić ślimaki do śmierci, po czym nicienie mogą ucztować na padlinie i rozmnażać się. Mieliśmy wcześniej pokazane którego uniknęło kilka gatunków ślimaków P. hermafrodyta ale byli bardzo zaskoczeni, widząc, że kilka innych gatunków, po zakażeniu, zostało przyciągniętych do nicieni. To zachowanie zostało spowodowane w szczególności przez P. hermafrodyta ale nie inne nicienie.

To wszystko w serotoninie

Aby dokładnie zrozumieć, w jaki sposób nicienie kontrolują zachowanie nagich ślimaków, rozpoczęliśmy eksperyment oparty na lekach, w którym niezainfekowane ślimaki karmiliśmy antydepresantem fluoksetyną (Prozac). Fluoksetyna zwiększa poziom serotoniny, sygnału chemicznego lub „neuroprzekaźnika”, który reguluje nastrój u wielu zwierząt. Co zaskakujące, te narkotyczne ślimaki przyciągały glebę zarażoną nicieniami w taki sam sposób, jak ślimaki zarażone przez pasożyta.

Odkryliśmy również, że zarażone nicieniami ślimaki karmione cyproheptadyną, lekiem, który działa przeciwnie do prozaku i blokuje serotoninę, nie są już przyciągane do nicieni. Wszystko to sugeruje P. hermafrodyta manipuluje sygnalizacją serotoninową w mózgu ślimaka, aby zmienić jego zachowanie.

P. hermafrodyta nie jest osamotniony w tym zachowaniu i wiele pasożytów wyewoluowało, aby kontrolować umysł i zachowanie swoich gospodarzy. pierwotniaki, takie jak Toxoplasma gondii sprawiają, że zakażone szczury tracą strach przed kotami. Grzyb zwany Ophiocordyceps spp. przejmuje mrówki i powoduje, że wspinają się po drzewach, aby grzyb mógł lepiej rozpraszać swoje zarodniki. Przywry płazińce są mistrzami manipulacji, posiadającymi zdolność kontrolowania zachowania wielu organizmów.

Chociaż dowody potwierdzają tezę, że… P. hermafrodyta kontroluje swoich gospodarzy, wpływając na neuroprzekaźniki, takie jak serotonina, T. gondii zakłóca produkcję innego neuroprzekaźnika, dopaminy, aby zmienić to zachowanie szczurów. My też to wiemy wstrzykiwanie serotoniny do mózgów skorupiaków może naśladować zmiany behawioralne wywołane przez pasożyty acantocephalan worm. A pasożyt Euhaplorchis, zmienia równowagę serotoniny i dopaminy u zabójcy, powodując jej it rzuca się w oczy uwagę karmiących ptaków. Dopiero docierając do jelita ptaka pasożyt może złożyć jaja.

Nasze wyniki sugerują, że zmieniając poziom serotoniny u zdrowych nagich ślimaków, możemy odtworzyć zmiany behawioralne spowodowane przez P. hermafrodyta zakażenie. Podobnie możemy również odwrócić zmiany behawioralne zarażonych nagich ślimaków, aby naśladować niezainfekowanych członków ich gatunku.

Dalsze badania mogą doprowadzić do lepszego wglądu w molekularne zawiłości kontroli umysłu nie tylko tych nicieni, ale także innych pasożytów. Ostatecznie moglibyśmy wykorzystać tę wiedzę do wpływania na zachowanie zainfekowanych ślimaków i kierowania nimi. Moglibyśmy sprawić, by przemieszczali się masowo w wybrane przez nas obszary, manipulując poziomem serotoniny, a tym samym zlikwidować zagrożenie i apetyt.

O Autorach

Robbie Rae, wykładowca genetyki, Liverpool John Moores University i Sally Williamson, wykładowca neurobiologii, Liverpool John Moores University

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon