Prawda

Niedziela, 26 czerwca 2022 - 01:37

« 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 1306 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Dramatyczny wzrost cen paliw kopalnych jest bolesny, ale daje niewielkie korzyści w walce z globalnym ociepleniem   Lomborg   2022-06-25
Efekt grupy – paskudny błąd poznawczy   Novella   2022-06-22
Nasiona z edytowanymi genomami będą miały przystępną cenę   Maina   2022-06-15
„Zapylisz mnie!”: nachalni bohaterowie świata roślin   Júnior   2022-06-11
Agroekologia zmienia biednych farmerów w biedniejszych   Muhumuza   2022-06-09
Kartofel z Matką Boską w jednej klapie i Karolem Marksem w drugiej   Koraszewski   2022-06-06
Jak nasze wspomnienia są powiązane   Novella   2022-06-04
Wielka Brytania dąży do zezwolenia na edytowanie genów   Novella   2022-06-02
„Grubogłowi przedsiębiorcy pogrzebowi w noc żywych trupów”   Júnior   2022-05-31
Coraz mniejsza część głównych plonów roślin jadalnych na świecie idzie na wyżywienie głodnych, a coraz więcej wykorzystuje się do celów niespożywczych     2022-05-28
Naukowiec z Ghany: “Afryka potrzebuje GMO bardziej niż reszta świata”   Gakpo   2022-05-26
GMO i edytowanie genów: jaka jest różnica?   Karavolias   2022-05-23
Toksyczny nektar, czyli ostrożnie z tureckim miodem   Júnior   2022-05-20
Kolejna nieudana i podyktowana ideologią próba wykazania, że płeć u ludzi nie jest binarna   Coyne   2022-05-18
Brian Charlesworth o błędach nowego artykułu rzekomo pokazującego, że fundamentalne założenie ewolucji neodarwinowskiej jest błędne   Coyne   2022-05-16
Trutnie i inni fruwający panowie   Junior   2022-05-13
Wygnanie z uniwersyteckiego świata – dwa lata później   Winegard   2022-05-10
Życie kwitnące po śmierci   Junior   2022-05-05
Organiczne środki owadobójcze są szkodliwe dla pożytecznych owadów     2022-04-30
Oxitec rozszerza próby z komarami GMO, by zredukować szerzenie się malarii   Conrow   2022-04-28
Słowa w wosku zapisane   Tonhasca Junior   2022-04-26
Rodzice, szkoła, państwo: kultura niskich oczekiwań   Koraszewski   2022-04-25
Nowoczesne ulepszanie roślin uprawnych przyjmuje historyczne podejście   Karavolias   2022-04-20
Pierwsza spożywcza roślina GMO w Ghanie   Baffour-Awuah   2022-04-16
Indie zwalniają edytowanie genów z wymaganej dla GMO oceny bezpieczeństwa   Paranjape   2022-04-11
Metamorfozy    Júnior   2022-04-09
Rolnicy nie mogą uprawiać tego, na co ich nie stać   Ongu   2022-04-07
Rośliny zmodyfikowane: odkłamać opinię o GMO   Conrow   2022-04-07
Odmowa szczelinowania jest szaleństwem   Ridley   2022-04-02
Jak wirusy chorób układu oddechowego ewoluują, by stać się łagodniejsze   Ridley   2022-03-22
Czy globalne ocieplenie może być dla nas dobre?   Ridley   2022-03-03
Południowa Afryka powinna przemyśleć regulacje dotyczące genetycznie modyfikowanych roślin   i Priyen Pillay   2022-03-01
Dlaczego środowiskowcy stanowią większą przeszkodę dla skutecznej polityki klimatycznej niż negacjoniści?   Boudry   2022-02-21
O figach i osach   Júnior   2022-02-18
Pień liczący 40 tysięcy lat przekazany Maorysom zamiast nauce   Coyne   2022-02-14
Propaganda anty-GMO obraża drobnych farmerów w Afryce i w Azji   Gakpo   2022-02-08
Jak “tubylcza medycyna” różni się od medycyny   Coyne   2022-02-07
Biotechnologia podnosi plony wysokobiałkowego afrykańskiego pochrzynu   Wetaya   2022-02-04
Spadanie w przepaść   Turski   2022-01-27
Czy koniki morskie coś nam mówią o LGBT? Błąd naturalistyczny popełniony przez Sussex Wildlife Trust   Coyne   2022-01-25
Ojczyznę wolną (od GMO) zachowują pany   Koraszewski   2022-01-22
Namawianie roślin, żeby podjęły ryzyko   Karavolias   2022-01-20
Czy uczenie się metodą prób i błędów jest „nauką”?   Coyne   2022-01-14
Czy gaz i energia jądrowa są “zielone”   Novella   2022-01-12
Ptasia grypa w czasach ludzkiej zarazy   Collins   2022-01-11
Rasa jest kontinuum. Płeć jest cholernie binarna   Dawkins   2022-01-10
Komiczne krzyki o klimatycznej Apokalipsie –— 50 lat nieuzasadnionego siania paniki   Lomborg   2022-01-06
Gnidy, o których PIS ci nie powie   Koraszewski   2022-01-05
Niebezpieczeństwo upolitycznienia nauki   Krylov   2022-01-01
Specjalne przesłanie do muzułmanów na całym świecie   Pandavar   2021-12-28
Nowe badania pokazują, że kraje rozwijające się płacą wysoką cenę za ograniczanie upraw roślin GMO   Maina   2021-12-25
Jajo, które wywołało sensację   Koraszewski   2021-12-24
Pięć powodów zakończenia debaty o GMO   Evanea   2021-12-16
Richard Dawkins pisze do “przyjaciół nauki i rozumu” w Nowej Zelandii   Coyne   2021-12-14
 Syntetyczna biologia oferuje obietnicę rozwiązania globalnego problemu z plastikiem   Agaba   2021-12-13
Nigeria wzywa Afrykę, by szła w jej ślady w sprawie GM wspięgi wężowatej   Opoku Gakpo   2021-12-09
Małe nietoperze idą do przedszkola   Koraszewski   2021-12-06
Afrykańscy naukowcy wzywają do polityki poparcia biologii syntetycznej i innych innowacji   Agaba   2021-12-02
Uprawy GMO zredukowały zatrucia farmerów pestycydami   Maina   2021-11-27
Czy genetyka może pomóc wyeliminować nierówność?   Coyne   2021-11-26
Matematyka i prawdziwa historia katastrofy klimatycznej   Lomborg   2021-11-24
Nigeria daje zielone światło kukurydzy GMO   Conrow   2021-11-22
Ugandyjscy studenci nalegają na powszechne stosowanie biotechnologii i uchwalenie prawa o biobezpieczeństwie   Agaba   2021-11-17
Organiczny eksperyment Sri Lanki   Novella   2021-11-16
Ruanda skwapliwie przyjmuje biotechnologię poprzez ekspansję OFAB   Meeme   2021-11-12
Sprzeciw wobec anulowania Huxleya   Coyne   2021-11-05
Farmerka z Kenii zbiera obfity plon z bawełny GM   Meeme   2021-11-04
Czarni uczeni i nauka o rasizmie   Koraszewski   2021-11-03
Kłusownictwo narzuca na słonie dobór w kierunku ewolucji słoni bez ciosów   Coyne   2021-11-01
Marnujemy naszą wielką szansę na edytowanie genów   Ridely   2021-10-29
“Czarne tygrysy” w małym indyjskim rezerwacie sugerują losowy dryf genetyczny   Coyne   2021-10-26
Wytwarzanie białek w roślinach przez rolnictwo molekularne   Novella   2021-10-20
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
Nigeryjscy farmerzy nie mogą się doczekać wystarczających ilości GM nasion wspięgi wężowatej   Gakpo   2021-10-12
Dobór płciowy versus dobór naturalny: na przykładzie chrząszczy   Coyne   2021-10-08
Edytowanie genów kluczem do ulepszenia podstawowych upraw w Afryce   Abugu   2021-10-01
Bakłażan GMO jest udokumentowaną wygraną ubogich farmerów   Conrow   2021-09-23
O Jezu, wskrzeszają mamuta!   Koraszewski   2021-09-17
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04
Tożsamość etniczna i rasa   Coyne   2021-08-30
Środowiskowcy mylili się – nie stoimy przed apokalipsą owadów   Ridley   2021-08-13
Czy znaleziono najstarszy dowód na istnienie zwierzęcia? Nowa gąbko-podobna skamieniałość liczy 890 milionów lat   Coyne   2021-08-11
Psy rozumieją ludzi   Novella   2021-08-06
Nowy start nauki o życiu w epoce genu   Ridley   2021-08-05
Użycie ognia przez homininy: przykład szybkiej ewolucji kulturowej?   Coyne   2021-08-04
Historia pandemii jest historią zaprzeczania   Jackoby   2021-07-27
Nieuchwytny neuron babci   Novella   2021-07-22
Cierpienie i pytanie, czy przestaniemy jeść mięso   Koraszewski   2021-07-14
Czy nadchodzi hydroponika?   Novella   2021-07-13
Raport Unii Europejskiej o glifosacie   Novella   2021-07-10
Dlaczego ideologii nie należy mieszać z nauką   Coyne   2021-06-30
Nagonka na Izrael grasuje w stowarzyszeniach nauk ścisłych, medycyny i edukacji   Chesler   2021-06-24
Szczęśliwi pracoholicy   Witkowski   2021-06-03
Propaganda w wykonaniu nauczycieli akademickich   Chesler   2021-06-02
Ewolucja wielokomórkowości   Novella   2021-05-07
Polityczna polaryzacja jest przesadzona   Novella   2021-05-04
Wrotki były kiedyś sztandarową grupą istot bez seksu, a teraz sądzi się, że ukradkiem odstawiają szybkie numerki   Coyne   2021-04-22
Błędna historia antykolonializmu   Tupy   2021-04-21
Mayflower wyrusza w podróż raz jeszcze   Koraszewski   2021-04-19
Genetyczny przełącznik CRISPR   Novella   2021-04-16

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

&#8222;Przebudzeni&#8221;


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



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


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