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Die Körper von Zombie-Zikaden fallen buchstäblich auseinander

Anmerkung des Autors: Dieser Blogbeitrag ist nicht für das Mittagessen geeignet. Eigentlich ist er weder zum Frühstück, noch zum Mittagessen, noch zum Abendessen, noch zur Teestunde geeignet. Ich habe überlegt, ob ich ihn überhaupt schreiben soll, weil er so abstoßend ist, aber ein Freund, der für KUNC berichtet, hat mich überzeugt. Also … das öffentliche Radio ist schuld.

Die erste Zeile eines neuen Artikels in Scientific Reports lautet: „Parasiten und ihre Wirte leben im selben Körper, aber sie haben sehr unterschiedliche Interessen, wie sie ihn nutzen können“ – worauf ich sofort dachte: „wie jedes Ehepaar in einem Auto“.

Nur dass in diesem Fall ein Ehepartner aktiv versucht, den anderen zu töten.

So verhält es sich mit dem Pilz Massospora cicadina und seinem unglücklichen Opfer, der Zikade (Magicicada sp.). Die Nordamerikaner haben eine Hassliebe (manche würden sagen, eine Hassliebe) zu diesem plumpen Insekt, das die bizarre Angewohnheit hat, alle 13 oder 17 Jahre in Massen aufzutauchen, um zu fressen, sich zu paaren und die Menschen in der Umgebung mit ihrem schrillen, 100 Dezibel lauten Gekreische zu verwirren. Was können Sie tun? Wenn das Leben dir Zikaden schenkt, mach Zikadeneis.

Als ich etwa sieben oder acht Jahre alt war, tauchte bei uns im Norden Kentuckys eine Brut auf. Ich hatte endlosen Spaß daran, die erwachsenen Tiere von ihren Sitzstangen zu pflücken, indem ich ihnen in die Flügel zwickte – sie waren sanftmütig wie Kühe, so dass man direkt auf sie zugehen konnte – und die fetten, rotäugigen Insekten zu studieren. Ich kann mich nicht erinnern, eines gesehen zu haben, das schrecklich verstümmelt war. Aber wie sich herausstellte, gibt es einen Parasiten, der sich an den periodischen Lebenszyklus der Zikaden angepasst hat und geduldig 13 oder 17 Jahre lang im Boden auf das Auftauchen seiner Opfer wartet. Dabei handelt es sich um Massospora cicadina, der seine eigene Version von Zikadeneis herstellt.

Die Zikadennymphen leben in diesen 13 oder 17 Jahren unter der Erde und saugen die Säfte aus den Pflanzenwurzeln. Wenn der magische Moment kommt und sie sich an die Oberfläche wagen, kommen einige von ihnen mit den Sporen des Pilzes in Kontakt. Etwa zwei bis fünf Prozent von ihnen werden schließlich infiziert.

Nachdem der Pilz den Weg in die glänzende neue Zikade gefunden hat, fühlt er sich dort sofort wohl und vermehrt sich unerbittlich in Tausende von weißen, pulverförmigen Sporen. Bei diesen Sporen handelt es sich um Konidien, ungeschlechtlich produzierte Fortpflanzungszellen, die als Stadium I der Infektion bezeichnet werden. Diese Sporen sind für andere erwachsene Zikaden infektiös.

Zikaden, die mit Konidien infiziert sind, erleben eine ähnliche Infektion, die als Stadium II bezeichnet wird und zu sexuell produzierten Sporen führt. Diese Sporen sind dazu bestimmt, ihren Weg in den Boden zu finden, wo sie mehr als ein Dutzend Jahre der Umweltbelastung standhalten können, während sie auf ihre nächste Mahlzeit warten.

Zikaden, die mit einer der beiden Sporenarten infiziert sind, bekommen einen mit kalkweißen Sporen geschwollenen Hinterleib, der schließlich dazu führt, dass sowohl ihre Fortpflanzungsorgane als auch mehrere Endsegmente ihres Körpers abfallen und eine grausige offene Wunde hinterlassen.

Natürlich begreifen Zikaden nicht nur nicht den Schrecken ihrer Situation, sie haben auch keine Ahnung, dass sie infiziert sind oder dass sie andere Zikaden anstecken können. Also tun sie auch weiterhin all die normalen Dinge, die Zikaden während ihres Monats auf der Oberfläche tun. All die Dinge.

Was zu diesem erschreckenden Satz führte, der wortwörtlich aus den geschätzten Seiten von Nature’s eigenen Scientific Reports stammt: „…hus, it is relatively common to find a healthy cicada with its genitalia plunged into the abdominal spore mass of an infected partner or to see healthy cicadas attached to fragments of abdomen or terminalia that have torn free from infected partners during attempted copulation.“

Oh Gott.

„Uninfizierte männliche Magicicada septendecim (links) mit Genitalien, die von einem Weibchen abgerissen wurden, das mit Stadium I von Massospora cicadina infiziert war (rechts).“ Credit: Abb. 2 Cooley et al. 2018

Paarung ist natürlich nicht das Einzige, was infizierte Zikaden tun. Zikaden, die mit Sporen des Stadiums I infiziert sind, neigen dazu, ihren klaffenden Hinterleib hinter sich herzuziehen und eine Spur von Sporen zu hinterlassen, nicht unähnlich (und ich werde mich heute einfach nicht zurückhalten) einem Hund, der mit infizierten Analblasen zu tun hat. Zikaden, die mit Sporen des Stadiums II infiziert sind, tun dies ebenfalls, verbringen aber „relativ mehr Zeit als Zikaden des Stadiums I mit dem Fliegen und dem sichtbaren Ausspeien von Sporen aus ihren beschädigten Hinterleibern“. Denken Sie daran, dass das Ziel der Sporen des Stadiums II nicht darin besteht, einen anderen Wirt zu finden, sondern im Boden zu landen, der wahrscheinlich die Heimat von Babyzikaden ist.

Aber es kommt noch schlimmer. Denn Massospora hat beschlossen, dass das alles noch nicht böse genug war. Sie musste den Einsatz erhöhen. Wie die Wissenschaftler in ihrer anschaulichen neuen Arbeit zeigen, reagieren Männchen, die mit Sporen der Stufe I infiziert sind, auf die Paarungsrufe anderer Männchen, indem sie mit den Flügeln schlagen – etwas, das normalerweise nur gesunde, empfängliche Weibchen tun. Und da Zikaden nun einmal Zikaden sind, kann man sich das Ergebnis denken.

Männchen werden also eher infiziert als Weibchen, weil sie sich mit infizierten Weibchen, aber auch mit infizierten Männchen paaren werden. Aber was wäre, wenn dies nur eine Nebenwirkung der Infektion wäre? Was wäre, wenn die Tatsache, dass der gesamte Unterleib mit böser Pilzbrut gefüllt ist, eine Art allgemeine verweiblichende Wirkung hätte?

Die Wissenschaftler dachten über diese Möglichkeit nach. Aber nur Männchen, die mit Sporen des Stadiums I infiziert sind, schlagen mit den Flügeln als Reaktion auf männliche Rufe. Mit Stadium II infizierte Männchen tun dies nicht. Wäre das Flügelschlagen der Männchen nur ein Nebeneffekt der Massospora-Infektion, würde man erwarten, dass sich beide Arten von infizierten Männchen so verhalten. Es scheint also wahrscheinlich, dass dieses Verhalten eine aktive Strategie des Pilzes ist, um sein Fortpflanzungspotenzial zu verbessern. Es mögen zwei Organismen im Körper der Zikade leben, aber nur einer von ihnen hat die Hände am Steuer, und das ist nicht die Zikade.

Massosspora hat auch das Sexualverhalten von mindestens einer anderen nicht-periodischen Zikade manipuliert, und es werden weitere Beispiele bei anderen Arten vermutet. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass zu dem allgemeinen Phänomen der Zombie-Insekten, deren Verhalten von parasitären Pilzen manipuliert wird (eine große Kategorie, die Mykologen als entomophthorale Pilze bezeichnen), nun auch Pilze hinzukommen, die das Schlafverhalten von Insekten beeinflussen. Wie man so schön sagt: In der Liebe und im Krieg ist alles erlaubt. Dies ist beides.