Prawda

Czwartek, 2 lipca 2020 - 16:09

« Poprzedni Następny »


Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”


Jerry A. Coyne 2020-06-15


Kiedy przeczytałem w prasie o tym nowym artykule w „PNAS”, myślałem, że autorzy odkryli nowe rozwiązanie problemu, jak grzyb Ophiocoryceps unilateralis, pasożyt mrówek, zamienia mrówkę w zombie, zachowującą się w sposób, który ułatwia rozprzestrzenianie zarodników grzyba.


Ludzi fascynuje taki system z powodu związku z „zombie”, jak też dlatego, że grzyb (uważany za „niższy” gatunek) potrafi kontrolować zachowanie mrówki. W tym wypadku grzyb w jakiś sposób powoduje, że zakażona mrówka wspina się na rośliny, mocno w nie wgryza i umiera, pozwalając na rozrzucenie grzybnych zarodników w powietrze z łodygi, która wyrasta ze zwłok mrówki. Zarodniki rozlatują się i mogą spaść na inną mrówkę, żeby cykl życiowy grzyba zaczął się  na nowo. Tutaj jest cykl życiowy z MicrobeWiki:


 



I zdjęcie martwej mrówki z grzybem wyrastającym z jej zwłok. Proszę zauważyć, jak mrówka wgryzła się w roślinę: prawdziwy chwyt śmierci!



A tutaj jest wideo z Planet Earth, z narracją Davida Attenborough, pokazujące „atak morderczego grzyba” Cordyceps (inny gatunek, który zabija w ten sam sposób) na mrówki (innego gatunku). Zasada jednak jest ta sama (choć niekoniecznie ten sam mechanizm).


 

Istnieją inne przykłady mikrobów lub grzybów, które kontrolują zachowanie swoich gospodarzy w taki sposób, by umożliwić własne szerzenie się kosztem życia gospodarza. Innym słynnym przykładem jest pasożyt pierwotniak Toxoplasma gondii, który wydaje się zmieniać zachowanie gryzoni - swojego pośredniego gospodarza - powodując, że tracą strach przed kotami. Gryzonie są w ten sposób łatwiej chwytane i pożerane przez koty, które następnie szerzą pierwotniaka w odchodach, zakażając więcej gryzoni, które wchodzą w kontakt z odchodami. Tutaj jest ten cykl życiowy (ma wiele etapów życiowych) z Wikipedii:



Pasożyty manipulujące zachowaniem swoich gospodarzy, by umożliwić swoje rozprzestrzenianie się – i, oczywiście, szerzenie się genów produkujących to zmieniające gospodarza zachowanie  - Richard Dawkins nazywa „Rozszerzonym fenotypem”, z tym nowym zachowaniem uważanym za cechę pasożyta, który je stworzył. Jakkolwiek pasożyt robi to, jest to cud ewolucji – skomplikowane „zachowanie” prostego organizmu, które powstało drogą doboru naturalnego.  


Do teraz zawsze sądzono, że w wypadku mrówek i ”produkujących zombie” grzybów, grzyb najeżdżał mózg gospodarza, zmieniając jego zachowanie w sposób adaptacyjny dla grzyba (proszę zauważyć „wyjaśnienie” Attenborough na tym wideo). Obecnie jednak nowy artykuł Maridel Fredericksen i in. pokazuje, że grzyb nie najeżdża mózgu, ale mięśnie we wszystkich częściach ciała (kliknij na link pod zrzutem z ekranu poniżej, pdf jest tutaj).  


Początkowo sądziłem, że grzyb w jakiś sposób manipuluje samymi ruchami mięśni mrówki, włącznie z niezbędnym zaciśnięciem żuwaczek na roślinie. Nie wydaje się jednak, by tak było. Inwazja mięśni może dostarczyć pożywienia pasożytowi, ale nie uważa się jej za sposób kontrolowania zachowania mrówki. Nowością jest więc to, że choć nadal nie wiemy, jak powstaje zachowanie „zombie”, wiemy, że nie chodzi o grzybiczną inwazję mózgu.


Zarówno grzyb, jak mrówka mogą być hodowane w laboratorium, a więc można przeprowadzać eksperymenty. Autorzy przeprowadzili eksperyment: zakazili mrówkę gmachówkę, Camponotus castaneus tym grzybem, a także kontrolnym grzybem, Beauveria bassiana, ogólnym patogenem, który nie zmienia zachowania mrówki.


Zakazili mrówki obydwoma grzybami i śledzili, gdzie poszła infekcja, przy pomocy kombinacji zabarwień, dając serię wycinków trzech części ciał mrówki, barwiąc te wycinki, trenując mikroskop „głębokim nauczaniem” AI, by odróżnić tkankę mrówki od tkanki grzyba i pieczołowicie zestawiając z powrotem te wycinki.


Znaleźli tkankę grzyba w całym ciele mrówki, ale nie w mózgu, mimo że mrówki zachowywały się jak zombie. To pokazuje, że zakażenie mózgu grzybicznymi strzępkami  (nitkowatymi elementami, z których zbudowana jest grzybnia) nie jest odpowiedzialne za zmianę zachowania mrówki.


Odkryli natomiast, że u większości mrówek różne strzępki grzyba łączyły się razem w sieć i że ta sieć często otacza mięśnie mrówki, a czasami najeżdża je. Tutaj jest zdjęcie pokazujące łączenie się strzępków; podpis jest z artykułu. „B” pokazuje przekrój strzępków tworzących wzajemne powiązanie:


<span>Fungal interactions observed in O. unilateralis s.l.-infected ant muscles. (A) Serial block-face SEM image showing fungal hyphal bodies (HB) and hyphae (arrowheads) occupying the spaces between ant mandible muscle fibers (M). Outlined boxes are shown larger in B and C. (Scale bar, 50 µm.) (B) Connections between hyphal bodies (arrows). (Scale bar, 10 µm.) (Inset) Close-up of connected hyphal bodies. (Scale bar, 1 µm.) (C) Muscle fiber invasion: hyphae have penetrated the membrane of this muscle fiber and are embedded within the muscle cell (arrows). (Scale bar, 10 µm.)</span>
Fungal interactions observed in O. unilateralis s.l.-infected ant muscles. (A) Serial block-face SEM image showing fungal hyphal bodies (HB) and hyphae (arrowheads) occupying the spaces between ant mandible muscle fibers (M). Outlined boxes are shown larger in B and C. (Scale bar, 50 µm.) (B) Connections between hyphal bodies (arrows). (Scale bar, 10 µm.) (Inset) Close-up of connected hyphal bodies. (Scale bar, 1 µm.) (C) Muscle fiber invasion: hyphae have penetrated the membrane of this muscle fiber and are embedded within the muscle cell (arrows). (Scale bar, 10 µm.)

To jest przekrój wycinka, kiedy jednak zestawia się wiele przekrojów, można zrekonsruować trójwymiarową strukture grzybicznej sieci, jak na ilustracji poniżej (podpis z artykułu):


<span>Three-dimensional reconstructions of fungal networks surrounding muscle fibers. (A) A single fiber of an ant mandible adductor muscle (red) surrounded by 25 connected hyphal bodies (yellow). Connections between cells are visible as short tubes, and many cells have hyphae growing from their ends. Some of these hyphae have grown along and parallel to the muscle fiber (arrowhead in Inset). This reconstruction was created using Avizo software. See also Movie S1 and interactive 3D pdf (Fig. S3). (B) Two different projections of a 3D reconstruction showing several muscle fibers (blue) and fungal hyphal bodies (red) from the same area as seen in A. This reconstruction was created using a method (developed here) that uses a U-Net deep-learning model.</span>
Three-dimensional reconstructions of fungal networks surrounding muscle fibers. (A) A single fiber of an ant mandible adductor muscle (red) surrounded by 25 connected hyphal bodies (yellow). Connections between cells are visible as short tubes, and many cells have hyphae growing from their ends. Some of these hyphae have grown along and parallel to the muscle fiber (arrowhead in Inset). This reconstruction was created using Avizo software. See also Movie S1 and interactive 3D pdf (Fig. S3). (B) Two different projections of a 3D reconstruction showing several muscle fibers (blue) and fungal hyphal bodies (red) from the same area as seen in A. This reconstruction was created using a method (developed here) that uses a U-Net deep-learning model.

Grzyb nie tylko otaczał mięśnie, ale w niektórych wypadkach przenikał same włókna mięśniowe, być może, jak sugerują autorzy, by zdobyć składniki odżywcze (grzyb kontrolny także to czasami robił). Nic nie wskazuje na to, że ten związek strzępków z mięśniami wpływa na zachowanie mrówki.


Nie mamy więc odpowiedzi na pytanie, jak grzyb zombie tworzy swoje magiczne działanie, ale jak tego nie robi – nie przez mózg.Nie znaczy to jednak, że zachowanie nie jest pośredniczone przez mózg, bowiem grzyb może wydzielać jakiś rodzaj cząsteczki, która działa na mózg i nie wymaga, by grzyb wchodził do mózgu. Jeszcze jest wiele rzeczy, których nie wiemy. Nie powinniśmy jednak wątpić, że manipulowanie zachowaniem mrówki jest istotnie wyewoluowanym, „rozszerzonym fenotypem” grzyba.

_______________

Fredericksen, M. A., Y. Zhang, M. L. Hazen, R. G. Loreto, C. A. Mangold, D. Z. Chen, and D. P. Hughes. 2017. Three-dimensional visualization and a deep-learning model reveal complex fungal parasite networks in behaviorally manipulated ants. Proceedings of the National Academy of Sciences 114:12590-12595.


Recent data on how the "ant-zombie" fungus works

Why Evolution Is True, 2 czerwca 2020

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1121 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem   Hill   2020-07-02
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19   Ridley   2020-06-27
Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm   Coyne   2020-06-25
Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku   Ridley   2020-06-20
Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii?   Ridley   2020-06-18
Skąd więc wziął się ten wirus?   Ridley   2020-06-16
Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”   Coyne   2020-06-15
Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii?   Ridley   2020-06-13
Błysk światła w mroku   Sheagren   2020-06-12
Poczucie pewności napędza efekt potwierdzenia   Novella   2020-06-08
Czy możemy zobaczyć osobowość?   Novella   2020-06-05
Rozwiązanie dla obecnego kryzysu   Ridley   2020-06-02
Lokalizacja funkcji wykonawczych   Novella   2020-05-30
Przestańcie wierzyć w naukę   Greenfield   2020-05-28
Ewolucyjne korzenie sztuki   Koraszewski   2020-05-27
Innowacji nie można wymusić, ale można je zdławić   Ridley   2020-05-26
Stymulowanie kory wzrokowej   Novella   2020-05-23
Pora na telemedycynę   Novella   2020-05-19
Czy mrożącą krew w żyłach prawdą jest, że decyzja o zamknięciu społeczeństwa opierała się na luźnych matematycznych spekulacjach?   Ridley   2020-05-15
MMR jest bezpieczna i skuteczna   Novella   2020-05-14
Odporność stada na fakty   Koraszewski   2020-05-13
O COVID wiemy wszystko – i nie wiemy niczego   Ridley   2020-05-12
Nanotechnologia zastosowana do leczenia choroby Alzheimera   Novella   2020-05-11
COVID-19 – To są szkody   Novella   2020-05-05
Nadmiar teorii wszystkiego   Koraszewski   2020-05-04
Zawodnicy – i trudności – w wyścigu do wyleczenia COVID   Ridley   2020-04-30
Psychologia sprzeciwu wobec szczepień   Novella   2020-04-25
Prowokator czy prowokowany?   Witkowski   2020-04-24
Nauka on-line jest skuteczna   Novella   2020-04-23
Mądrość w pułapce autorytetu   Witkowski   2020-04-18
Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami   Coyne   2020-04-16
Nietoperze i pandemia   Ridley   2020-04-14
Pandemia ludzkiej głupoty   Novella   2020-04-12
W miarę postępu badań natura naszego wroga staje się coraz wyraźniejsza   Ridley   2020-04-04
Wzmacnianie układu odpornościowego podczas pandemii   Novella   2020-04-02
Dlaczego ten wirus inaczej dotyka pokolenia?   Ridley   2020-03-30
Czaszka maleńkiego dinozaura/ptaka znaleziona w bursztynie   Coyne   2020-03-27
Szczepionka na koronawirusa nie przybędzie szybko   Ridley   2020-03-25
Niebawem dowiemy się jak solidna jest nasza cywilizacja   Ridley   2020-03-23
Żywotność wirusa Covid-19 na różnych powierzchniach (rada: używaj rękawiczek, kiedy odbierasz paczki i nie otwieraj ich przez 24 godziny)   Coyne   2020-03-21
Dzień był krótszy 70 milionów lat temu   Novella   2020-03-20
Jak często powstają ptasie hybrydy?   Coyne   2020-03-18
Mózgi noworodków   Novella   2020-03-16
Twierdzenie o białku i DNA dinozaurów   Novella   2020-03-10
Porażka jest stałym elementem pracy naukowca   Konrad Bocian   2020-03-07
Jak myśleć o naszych problemach   Tupy   2020-03-03
Dlaczego tak wiele nowych wirusów pochodzi od nietoperzy?   Ridley   2020-02-29
Odkrycie antybiotyku przez AI   Novella   2020-02-27
Wizyta w Andach u łysek rogatych   Lyon   2020-02-26
Zioła nie pomagają na utratę wagi   Novella   2020-02-25
Dawkins pisze tweeta   Coyne   2020-02-24
W obronie binarności płci u ludzi   Coyne   2020-02-21
Nie palmy pieniędzy na ołtarzu zielonej manii   Lomborg   2020-02-20
Więcej dowodów ewolucji: końskie zarodki zaczynają tworzyć pięć palców, a cztery zawiązki znikają   Coyne   2020-02-18
Homeopatyczny rentgen   Novella   2020-02-14
Różnice płci w wyborze zabawek: chłopcy bawią się chłopięcymi zabawkami, dziewczynki dziewczęcymi zabawkami   Coyne   2020-02-13
Śmiertelność z powodu raka nadal spada wbrew twierdzeniom szarlatanów     2020-02-11
Odkrycie w immunologii, a leczenie nowotworów   Novella   2020-02-10
Ponowne psucie nauki przez ideologię: ”Slate” wypacza biologię ewolucyjną, by wyglądała na kapitalistyczną i antysocjalistyczną   Coyne   2020-02-07
Flamingi z braku łysek rogatych   Lyon   2020-02-06
Moja ostatnia praca badawcza. Część 3: Znaczenie   Coyne   2020-02-04
Moja ostatnia praca badawcza. Część 2: Wyniki   Coyne   2020-02-03
Moja ostatnia praca badawcza: Część 1: Cele i metody   Coyne   2020-02-01
Ewolucyjne wyjaśnienie nienaukowych przekonań   Bretl   2020-01-31
Zdumiewająca mimikra   Coyne   2020-01-27
Reality check: Pęd do szybkiej „zerowej” emisji to gwarancja przegranej   Lomborg   2020-01-27
Sfuszerowany artykuł o biologii w „Washington Post”   Coyne   2020-01-24
Punkty dla Ameryki w konflikcie między Iranem i USA   Destexhe   2020-01-24
Zbliżanie się do rozumienia pamięci   Novella   2020-01-22
Z perspektywy naszego kurnika   Witkowski   2020-01-16
Fałszywa pokora nie uratuje planety   Boudry   2020-01-09
Złoty ryż zatwierdzony na Filipinach   Novella   2020-01-07
Cudowna animacja DNA i komórek   Coyne   2020-01-06
Dychotomiczne myślenie, niepewność i zaprzeczanie nauce     2020-01-01
Mieliśmy najlepszą dekadę w historii. Naprawdę   Ridley   2019-12-31
Kreacjonista opowiada się za ”argumentem z niedowierzania”   Coyne   2019-12-26
Biologia męskiej agresji i dlaczego nie jest to tylko „socjalizacja”   Coyne   2019-12-24
Wydajność, wyzysk, wybory   Koraszewski   2019-12-23
Społecznościowe finansowanie szarlatanerii   Novella   2019-12-20
Wykład Dawkinsa o czerpaniu odwagi z darwinizmu   Coyne   2019-12-18
Uprawy GM, takie jak Złoty Ryż, uratują życie setek tysięcy dzieci   Ridey   2019-12-13
Darwin, lisy i inne ssaki na Falklandach   Mayer   2019-12-11
Wirtualna edukacja   Novella   2019-12-03
Teoria klasy próżniaczej Thorsteina Veblena – uaktualnienie statusu   Henderson   2019-12-02
Punkt szczytowy inteligencji   Novella   2019-11-30
Likwidowanie przeziębienia miedzią   Novella   2019-11-27
Dlaczego wyjaśnianie problemów przez biały przywilej jest niesłuszne   Rob Henderson   2019-11-25
LiveScience zachwala panpsychizm jako rozwiązanie trudnego problemu świadomości   Coyne   2019-11-22
Jak walczyć z firehosing   Novella   2019-11-19
Odwołajcie antyszczepionkową konferencję w Tel Awiwie   Blum   2019-11-15
Ewolucja dwunożności   Novella   2019-11-14
Granice „przeskoczenia” progu opłacalności   Lomborg   2019-11-13
Dlaczego nie żyjemy w epoce post-prawdy   Pinker   2019-11-11
Śledząc pochodzenie człowieka   Novella   2019-11-09
Skamieniałe trylobity idące gęsiego. Ale dlaczego to zrobiły?   Coyne   2019-11-06
Saga o złotym ryżu   Novella   2019-11-04
Kolejne badanie rolnictwa organicznego   Novella   2019-11-02
Fabrizio Benedetti pyta: “Czy badania placebo wzmacniają pseudonaukę?”     2019-11-01
Nathaniel Comfort raz jeszcze: nauka nie czyni postępów (czy może robi to?)   Coyne   2019-10-31
Pochwała jednoznaczności   Witkowski   2019-10-29

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu



Mózg i kodowanie predyktywne



Nocna rozmowa



WSzyscy wiedza



Nieustający marsz



Oświecenie Pinker



Alternatywna medycyna zabija



Kobiety ofiarami



Prometeusz



modyfikowana pszenica


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk