https://frosthead.com

De engste zombies in de natuur

Zodra de schimmel het lichaam van het slachtoffer binnenvalt, is het al te laat. De indringer verspreidt zich binnen enkele dagen door de host. Het slachtoffer, zich niet bewust van wat er gebeurt, wordt gedreven om naar een hoge plek te klimmen. Net voordat hij sterft, pakt het geïnfecteerde lichaam - een zombie - een baars terwijl de volwassen schimmelinvaller uit de achterkant van het hoofd van de zombie barst om sporen op nietsvermoedende slachtoffers beneden te laten regenen en de cyclus opnieuw te starten. Dit is niet het meest recente moment van een horrorfilm van George A. Romero; het maakt deel uit van een zeer reële evolutionaire wapenwedloop tussen een parasitaire schimmel en zijn slachtoffers, mieren.

Eén zombie op zichzelf is niet noodzakelijkerwijs erg eng, maar in B-films van Night of the Living Dead tot Zombieland hebben de geanimeerde lijken van Hollywood de nare gewoonte om meer van de rondlopende doden te creëren. Gecontroleerd door een onverklaarbare kracht, misschien een intens virulente ziekteverwekker, is de belangrijkste zorg van een zombie het maken van andere zombies. De verhaallijn is pure drive-in filmschlock, maar de populaire mythologie van zombies is de laatste tijd bespat met een laagje biologische waarheid. Er zijn eigenlijk organismen die zijn geëvolueerd om de geest en het lichaam van andere wezens te beheersen, die ooit normale individuen tot versufte slachtoffers maken die de behoefte van de parasiet om zichzelf te reproduceren vervullen.

Enkele van de meest succesvolle zombie-meesters zijn schimmels van het geslacht Ophiocordyceps . De parasieten besmetten vele soorten geleedpotigen - van vlinders tot kakkerlakken - maar het is onder mieren dat het vermogen van de schimmel om het gedrag van andere wezens te beheersen het meest duidelijk is. Eén prototypisch scenario is te vinden in Costa Rica, waar geïnfecteerde kogelmieren ( Paraponera clavata ) naar een grote sporessproeihoogte klimmen voordat de schimmel uitbreekt.

In de oerwouden van Thailand parasiteert de schimmel Ophiocordyceps unilaterius op Camponotus leonardi mieren, die op de grond foerageren en nestelen in het bladerdak. Wanneer ze besmet zijn, slenteren deze mieren in de richting van 'mierenbegraafplaatsen', waar ze bijten aan de onderkant van bladeren en hun door schimmels aangetaste kaf verankeren op een niveau van het bos met precies de juiste vochtigheid en temperatuur om de schimmel goed te laten groeien. Toen Sandra Andersen van de Universiteit van Kopenhagen en collega's de lichamen van geïnfecteerde mieren hoger in de luifel plaatsten, groeiden de parasieten abnormaal en aangetaste mieren die op de grond werden geplaatst, werden opgegeten door andere insecten. "De schimmel is gevoelig voor UV-licht en de zware regenval in een tropisch bos zou hoogstwaarschijnlijk ook de schimmel kunnen beschadigen, " zegt Andersen. "De positie van de mier aan de onderkant van het blad beperkt de blootstelling van de parasiet." De schimmel drijft de mieren aan op zoek naar specifieke plaatsen om te sterven die het beste de groei van de schimmel ten goede komen.

Ophiocordyceps -achtige parasieten manipuleren al miljoenen jaren andere organismen - hun verontrustende gedrag is bewaard gebleven in het fossielenbestand. Achtenveertig miljoen jaar geleden, tijdens het wereldwijde broeikaseffect van het Eoceen, was de plaats die nu bekend staat als Messel, Duitsland, gedrapeerd in een weelderig, semitropisch bos. Archaïsche primaten klommen tussen de bomen door; neven van vroege paarden snuffelden; en een Ophiocordyceps- achtige schimmel zorgde ervoor dat mieren een dodelijke greep op de bladeren kregen vlak voordat de besmettelijke schimmel hun lichaam volledig te boven ging. Uitzonderlijk geconserveerde fossiele bladeren uit de Messel-steengroeve vertonen hetzelfde patroon van bladlittekens gemaakt door sommige levende mierensoorten wanneer ze door schimmel gecontroleerde zombies zijn geworden.

De nematodenparasieten in deze Cephalotes atratus- mier hebben ervoor gezorgd dat de gaster rode kleurt en bessen nabootsen die in zijn habitat worden gevonden. Dit trekt vogels aan die de parasieten helpen verspreiden naar nieuwe mierenkolonies. (Yanoviak et al., 2008) Enkele van de meest succesvolle zombie-meesters zijn schimmels van het geslacht Ophiocordyceps . In de jungle van Thailand zijn hun slachtoffers Camponotus leonardi, of timmermansmieren. (David Hughes) De nematode-besmetting verdunde het exoskelet van de gaster van de mier, wat, in combinatie met de aanwezigheid van nematode-eieren, ervoor zorgde dat het rood leek en zich gemakkelijk losmaakte van de rest van het lichaam van de mier. (Christian Ziegler) Nadat de nematoden door het spijsverteringsstelsel van de vogel zijn gepasseerd, worden ze in vogelpoep weer op de bosbodem afgezet. (Christian Ziegler) Naarmate mieren zich ontwikkelen, groeien en reproduceren de nematoden in het lichaam van de mier, waardoor eieren in de gaster achterblijven. (Christian Ziegler) In de oerwouden van Thailand parasiteert de schimmel Ophiocordyceps unilaterius op Camponotus leonardi mieren, die op de grond foerageren en nestelen in het bladerdak. (Christian Ziegler)

Wetenschappers zoeken dit soort interacties zelfs nog verder terug in de tijd. "Nu we weten dat dit gedrag kan fossiliseren, zou het me niet verbazen als we meer vinden", zegt David Hughes, de gedragsecoloog van de Universiteit van Exeter. "Ik geloof dat monsters die tientallen miljoenen jaren ouder zijn waarschijnlijk zijn." De schimmel is duidelijk oud: in 2008 kondigde een ander team aan dat een 105 miljoen jaar oud insect gevangen in barnsteen was doorgeschoten met een Ophiocordyceps- achtige schimmel. Het is mogelijk dat parasitisme in zombiestijl tussen de schimmel en zijn gastheren teruggaat tot het Krijt van de dinosauriërs (hoewel er geen bewijs van zombiedinosaurussen is verschenen).

Schimmels zijn niet de enige parasieten die mieren kapen. Een ander soort parasiet verandert het uiterlijk van gigantische glijdende mieren ( Cephalotes atratus ) uit Midden- en Zuid-Amerika. Tijdens het bestuderen van deze mierensoort in Panama, merkten Stephen Yanoviak van de Universiteit van Arkansas en collega's op dat de gasters van veel mieren - de bolvormige achterkant van de buik - helderrood waren, en de mieren hielden ze hoog in een gedrag genaamd "gaster" flagging. ”Toen de wetenschappers de mieren ontleedden, vonden ze honderden kleine, transparante eieren van een voorheen onbekende soort nematodenworm.

De nematode-besmetting verdunde het exoskelet van de gaster van de mier, wat, in combinatie met de aanwezigheid van nematode-eieren, ervoor zorgde dat het rood leek en zich gemakkelijk losmaakte van de rest van het lichaam van de mier. De gasters van deze besmette mieren zijn gemakkelijk te plukken voor lokale vogels die meestal rode bessen eten. Nadat de nematoden door het spijsverteringsstelsel van de vogel zijn gepasseerd, worden ze in vogelpoep weer op de bosbodem afgezet. Zweefmieren eten regelmatig vogelpoep en wanneer werkmieren vogeluitwerpselen terugbrengen naar het nest, voeren ze onbedoeld nematoden aan mierenlarven. Terwijl de mieren zich ontwikkelen, groeien en reproduceren de nematoden in het lichaam van de mier, waardoor eieren in de gaster achterblijven. De mieren wankelen rond totdat een vogel ze pakt en de cyclus voortzet.

Sommige parasieten veroorzaken nog meer dramatische anatomische veranderingen bij hun slachtoffers. De platworm Leucochloridium paradoxum is de gesel van Noord-Amerikaanse en Europese slakken, jammer genoeg om de uitwerpselen van vogels te eten die de eieren van de parasiet bevatten. Eenmaal in het lichaam van de slak besmetten de wormen de oogstengels en veranderen de tentakels in felgekleurde, pulserende organen die vogels aantrekken. Zodra de vogel dit deel van de aangetaste slak eet, planten de parasieten zich voort in de vogel en laten ze hun eieren achter in het spijsverteringsstelsel. Hoe eenvoudig ze ook zijn, parasieten zijn geëvolueerd tot meesters van manipulatie.

Wetenschappers beginnen net te bestuderen hoe twee soorten hetzelfde lichaam gaan bezetten en strijden om de controle ervan. Het is nog niet duidelijk welke chemische signalen het gedrag en uiterlijk van geparasiteerde mieren en andere slachtoffers beïnvloeden. Op de een of andere manier manipuleren schimmels en andere parasieten chemische stoffen in de hersenen, en je hoeft geen gekke wetenschapper te zijn om meer te willen begrijpen. Zombies hebben een lange natuurlijke geschiedenis, die tientallen miljoenen jaren teruggaat, en de natuur is gevuld met kruipende, sijpelende, bloedzuigende en anderszins gruwelijke wezens die net zo angstaanjagend zijn als alles wat Hollywood zou kunnen verzinnen. Verwacht gewoon niet dat wetenschappers veel ontdekken over sprankelende vampieren of radioactieve dinosaurussen met een voorliefde voor Japanse steden.

Brian Switek is de auteur van Writing in Stone: Evolution, the Fossil Record en Our Place in Nature .

De engste zombies in de natuur