Przejmuje mózgi mrówek, powodując ich przyleganie do wierzchołków źdźbeł trawy, gdzie mogą zostać zjedzone przez bydło i jelenie. Przywra wątrobowa ma wyjątkowy cykl życiowy, ponieważ przemieszcza się przez ślimaki, mrówki i zwierzęta roślinożerne pasące się na trawie. Teraz naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze wiedzą nieco więcej na temat działania tego maleńkiego pasożyta. Nowa wiedza pogłębia naszą wiedzę na temat pasożytów, które mogą być najbardziej rozpowszechnioną formą życia na Ziemi.
Wyobraź sobie, że budzisz się ze szczękami chwytającymi czubek kołyszącego się źdźbła trawy, nieświadomy, jak się tam dostałeś. Taka jest rzeczywistość mrówek zakażonych przywrą wątrobową lancetową, maleńkim pasożytniczym płazińcem. Przywry wątrobowe mają skomplikowany, niemal szalenie pomyślany cykl życiowy, który zaczyna się od porwania mózgu mrówki. Niczego niepodejrzewająca mrówka wspina się i zaciska swoje potężne szczęki na szczycie źdźbła trawy, co zwiększa prawdopodobieństwo zjedzenia jej przez pasących się ludzi, takich jak bydło i jelenie.
Naukowcy z Wydziału Nauk o Roślinach i Środowisku Uniwersytetu w Kopenhadze odkryli, że zdolność pasożyta do kontrolowania mrówek jest jeszcze bardziej przebiegła, niż wcześniej sądzono. Co ciekawe, pasożyt może nawet zmusić mrówkę do czołgania się po źdźble trawy, gdy robi się zbyt gorąco.
„Wysadzenie mrówek wysoko na trawę, gdy bydło lub jelenie pasą się w chłodne poranki i wieczory, a następnie z powrotem na dół, aby uniknąć śmiercionośnych promieni słonecznych, jest całkiem sprytne. Nasze odkrycie ujawnia pasożyta, który jest bardziej wyrafinowany niż pierwotnie zakładaliśmy w to wierzył” – wyjaśnia profesor nadzwyczajny Brian Lund Fredensborg, który przeprowadził badanie wraz z byłą studentką Simone Nordstrand Gasque, obecnie doktorantką na Uniwersytecie Wageningen w Holandii.
Zombie „włącznik/wyłącznik”
Naukowcy oznaczyli kilkaset zakażonych mrówek w lasach Bidstrup w pobliżu Roskilde w Danii.
„Przyklejanie kolorów i liczb na tylnych segmentach mrówek wymagało pewnej zręczności, ale pozwoliło nam śledzić je przez dłuższy czas” – mówi Brian Lund Fredensborg.
Następnie obserwowali zachowanie zakażonych mrówek w odniesieniu do światła, wilgotności, pory dnia i temperatury. Było jasne, że temperatura ma wpływ na zachowanie mrówek. Gdy temperatura była niska, mrówki chętniej przyczepiały się do wierzchołka źdźbła trawy. Kiedy temperatura wzrosła, mrówki porzuciły trawę i popełzły z powrotem w dół.
„Odkryliśmy wyraźną korelację między temperaturą a zachowaniem mrówek. Żartowaliśmy, że odkryliśmy przełącznik zombie mrówek” – mówi Brian Lund Fredensborg.
Koń trojański
Gdy przywra wątrobowa zakaża mrówkę, ciało mrówki atakuje kilkaset pasożytów. Ale tylko jeden trafia do mózgu, gdzie może wpłynąć na zachowanie mrówki. Reszta przywry wątrobowej ukrywa się w odwłoku mrówki.
„Tutaj mogą znajdować się setki przywr wątrobowych czekających, aż mrówka przeniesie je do następnego żywiciela. Są one owinięte w kapsułkę, która chroni je przed kwasem żołądkowym kolejnego żywiciela, podczas gdy przywra wątrobowa, która przejęła kontrolę nad mrówką, umiera Można powiedzieć, że poświęca się dla innych” – wyjaśnia Brian Lund Fredensborg.
Zwierzęta zakażone wieloma przywrami wątrobowymi mogą doznać uszkodzenia wątroby, gdy pasożyt przemieszcza się po wątrobie i drogach żółciowych żywiciela.
Największy wpływ na naturę
Brian Lund Fredensborg zauważa, że istnieje wiele innych przykładów pasożytów zmieniających zachowanie zwierząt. W związku z tym pasożyty, które przejmują kontrolę nad zachowaniem żywiciela, mają większy wpływ na łańcuch pokarmowy, niż wielu mogłoby się wydawać. Według Fredensborga to nowe badanie rzuca światło na niezwykle niedocenianą grupę stworzeń.
„Historycznie rzecz biorąc, pasożytom nigdy tak naprawdę nie poświęcano tak dużej uwagi, mimo że istnieją źródła naukowe, które mówią, że pasożytnictwo jest najbardziej rozpowszechnioną formą życia. Częściowo wynika to z faktu, że pasożyty są dość trudne do zbadania. Niemniej jednak ukryty świat pasożytów stanowi znaczną część różnorodności biologicznej, a zmieniając zachowanie żywiciela, mogą pomóc w określeniu, kto co zjada w przyrodzie. Dlatego tak ważne jest, abyśmy je zrozumieli” – mówi.
Mała przywra wątrobowa jest szeroko rozpowszechniona w Danii i innych regionach o klimacie umiarkowanym na całym świecie. Badacz i jego koledzy będą nadal badać pasożyta i dokładnie to, w jaki sposób przejmuje on kontrolę nad mózgiem mrówki.
„Teraz wiemy, że temperatura decyduje o tym, kiedy pasożyt przejmie kontrolę nad mózgiem mrówki. Nadal jednak musimy dowiedzieć się, jakiego koktajlu substancji chemicznych używa pasożyt, aby zamienić mrówki w zombie” – podsumowuje Fredensborg.
Ramka: Cykl życiowy przywry wątrobowej
mrówka zombie: Przywra wątrobowa infekuje mózg mrówki, powodując jej przyczepienie się do źdźbła trawy, tak że zjada ją następny żywiciel – krowa, owca, jeleń lub inny pasący się osobnik. Tymczasem duże stado przywr oczekuje na transmisję w brzuchu mrówki. Pasący się: Gdy pasący się osobnik połknie zakażoną mrówkę, zostaje ona również zarażona przywrą wątrobową. Przywra wątrobowa, która przejęła kontrolę nad mózgiem mrówki, umiera w kwasie żołądkowym żywiciela. Większe stado w odwłoku mrówki jest chronione przez torebkę, która rozpuszcza się tylko raz w jelicie żywiciela. Tutaj przywry wątrobowe przedostają się przez drogi żółciowe do wątroby, gdzie wysysają krew i rozwijają się w dorosłe przywry, które zaczynają składać jaja, które następnie są wydalane z kałem zwierzęcia żywiciela. Ślimak: Po wydaleniu jaja przywry leżą na ziemi i czekają, aż ślimak przepełznie obok i skonsumuje odchody. Wewnątrz ślimaka z jaj rozwijają się larwy przywry, które rozmnażają się bezpłciowo i mogą rozmnażać się w kilka tysięcy. Kulka śluzu: Aby opuścić ślimaka i przejść do następnego żywiciela, przywry larwalne powodują, że ślimak kaszle, wydalając je w ten sposób w postaci grudki śluzu. Mrówki przyciągają kulkę śluzu i zjadają ją, połykając w ten sposób larwy przywry.