Prawda

Niedziela, 18 kwietnia 2021 - 02:30

« 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 1207 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Genetyczny przełącznik CRISPR   Novella   2021-04-16
Wielkie zdarzenie oksydacyjne   Novela   2021-04-09
Kiedy panika klimatyczna zlewa się z kulturą anulowania   Lomborg   2021-04-06
Czy wykształceni ludzie są bardziej antysemiccy?   Albert Cheng i Ian Kingsbury   2021-04-05
Nieoczekiwana historia i cudowny sukces szczepionek   Ridley   2021-03-31
Innowacja jest geograficznie zlokalizowanym i chwilowym zjawiskiem   Ridley   2021-03-29
Czy gąbki są najbliższymi krewnymi pozostałych zwierząt?   Coyne   2021-03-26
Kilka lekcji z rosyjskiej rewolucji. Jak kuszący radykalny nihilizm prowadzi do ekstremizmu   Geifman   2021-03-22
Wracamy do raju?   Łukaszewski   2021-03-18
Ślimakowi morskiemu odrasta tułów z odciętej głowy, czyli “autotomia z kleptoplastią”   Coyne   2021-03-15
Ewolucyjne korzyści udawania ofiary   Clark   2021-03-11
Ludzie i wymieranie megafauny   Novella   2021-03-10
Banany edytowane przez CRISPR   Novella   2021-03-02
Nikczemne grzyby naśladują kwiaty trawy, by ułatwić własne rozmnażanie się   Coyne   2021-02-26
Co zabiło megafaunę Ameryki Północnej?   Novella   2021-02-25
Stresy i nowe szczepy wirusa   Ridley   2021-02-12
EWOLUCJA wirusa Covid-19   Coyne   2021-02-10
Czy „toksyczna kobiecość” jest główną przyczyną bojów o społeczną sprawiedliwość?   Coyne   2021-02-08
Najmniejszy gad (i owodniowiec) świata: BARDZO mały kameleon   Coyne   2021-02-05
Dlaczego kocimiętka i matatabi doprowadzają koty do szaleństwa? Grupa badaczy mówi, że te rośliny mogą chronić je przed komarami   Coyne   2021-02-02
Bądźcie sceptyczni wobec wideo pokazujących “skutki uboczne” szczepionki   Novella   2021-01-28
Szaleństwo odnawialnej energii   Ridley   2021-01-23
Głębia ludzkiej historii   Novella   2021-01-19
Dlaczego szczepionki mRNA mogą zrewolucjonizować medycynę?   Ridley   2021-01-02
Szczepionka mRNA na koronawirusa: świadectwo ludzkiej pomysłowości i mocy nauki   Coyne   2021-01-01
Dziwaczny rodzaj rasistowskiego patriarchatu   Arora   2020-12-31
Centrala muszek owocowych: Bloomington Drosophila Stock Center   Coyne   2020-12-29
Pierwszy raport o używaniu narzędzi przez pszczoły: rodzimy gatunek używa grudek łajna, by odeprzeć drapieżne szerszenie   Coyne   2020-12-23
Nie – żadne chi nie istnieje   Novella   2020-12-21
Moc nauki dostarczyła najlepszej możliwej wiadomości w tym koszmarnym roku   Ridley   2020-12-18
Szczątkowa cecha ptaków, która mogła być funkcjonalna u przodków: zdalne wyczuwanie drgań dziobem (nadal czynne u kiwi)   Coyne   2020-12-16
Paradoks wielce niedoskonałego dobra   Koraszewski   2020-12-11
Nasiona roślin ewoluują, by upodobnić się odchodów antylopy, a oszukane żuki gnojowe odtaczają i zagrzebują nasiona   Coyne   2020-12-10
AI – asystent lekarza   Novella   2020-12-09
Czy problem zwijania białka został rozwiązany?   Coyne   2020-12-05
„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro   Coyne   2020-12-02
Intensywne zbieranie leczniczej rośliny przez ludzi prowadzi do ewolucji nowych kolorów liści i kwiatów   Coyne   2020-11-28
Jak ewoluuuje altruizm?   Coyne   2020-11-25
Filozof zainfekowany efektem potwierdzenia wyjaśnia, dlaczego ewolucja dowodzi Boga   Coyne   2020-11-23
Według nowych badań są cztery gatunki pingwinów białobrewych, a nie tylko jeden   Coyne   2020-11-19
Gra w łajdactwo, by zrozumieć łajdaków   Novella   2020-11-18
Ewolucja psów   Novella   2020-11-09
Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego   Coyne   2020-10-31
Zakład Simon-Ehrlich po 40 latach   Gale L. Pooley   2020-10-23
Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się   Coyne   2020-10-22
Czego pandemia nauczyła nas o nauce?   Ridley   2020-10-19
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego   Coyne   2020-10-15
Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły   Coyne   2020-10-13
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji   Coyne   2020-10-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian   Novella   2020-10-08
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji   Coyne   2020-10-07
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Uprawy GMO i wzrost plonów   Novella   2020-09-28
Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów   Coyne   2020-09-22
Przyjemności seksu i jagód   Ridley   2020-09-18
Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”   Coyne   2020-09-12
Naukowe pismo “Nature” przystaje do Przebudzonych twierdząc, że zarówno płeć, jak gender są niebinarne   Coyne   2020-09-09
Wybór ostatecznej wolności   Witkowski   2020-09-07
Polio zlikwidowane w Afryce   Novella   2020-09-05
Czy wyrazy ludzkiej twarzy są uniwersalne w okazywaniu emocji?   Coyne   2020-09-02
Barwny erudyta J.B.S. Haldane   Coyne   2020-08-28
Modelowanie zbijania się pingwinów cesarskich w gromadę: każdy dostaje równie dużo ciepła   Coyne   2020-08-25
Jak algorytmy wpływają na twoje życie   Novella   2020-08-24
Z okazji dziewięćdziesiątych urodzin Thomasa Sowella   Jacoby   2020-08-22
Prawdziwie długa szyja: 6-metrowy wodny gad z triasu z szyją długości 2,7 metra   Coyne   2020-08-19
Wątrobiane duszki   Novella   2020-08-17
Rozrzedzanie krwi bez groźby krwawienia   Novella   2020-08-14
Nowy raport: Bakteria po stu milionach lat nadal żywa!   Coyne   2020-08-08
Modlitwa to nie jest lekarstwo   Nowella   2020-08-07
Maleńki, 10-centymetrowy dinosaur, który zjadał owady   Coyne   2020-08-06
Piękny skoczek, który upodabnia się do mrówki   Coyne   2020-08-03
Urodziny Rosalind Franklin!   Cobb   2020-07-31
Kondor wielki: ptak, który rzadko kiedy macha skrzydłami   Coyne   2020-07-28
Czy ludzie byli w Nowym Świecie ponad 30 tysięcy lat temu?   Coyne   2020-07-26
Oszaleć na punkcie nietoperzy w czasach korony i politykierstwa   Collins   2020-07-25
Dwa gatunki dały zdolną do życia hybrydę, mimo że rozeszły się 150 milionów lat temu   Coyne   2020-07-23
Niccolo Tartaglia jego tajemnica   Jacoby   2020-07-20
Akcja afirmatywna w wieloetnicznym narodzie   Hyams   2020-07-17
Dekolonizacja ewolucji (i Darwina) była nieunikniona   Coyne   2020-07-15
Filtr mózgu (czyli czego nie widzimy)   Novella   2020-07-14
Homeopatia jest bezwartościowa a czasami szkodliwa   Novella   2020-07-10
Pięć błędnych wyobrażeń o ewolucji: jedno jest wątpliwe, jedno niesłuszne   Coyne   2020-07-08
Wiecznie kurczący się tranzystor i wynalezienie Google   Ridley   2020-07-06
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

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa



 Palestyńskie weto



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


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