Articles

Zombie Cicadas’ Bodies Are Literally Falling Apart

Author’s note: Deze blog post is beoordeeld als niet veilig voor de lunch. Eigenlijk is het niet veilig voor ontbijt, lunch, diner, of theetijd. Ik vroeg me af of ik het wel moest schrijven, maar een vriend die verslag doet voor KUNC overtuigde me dat ik het moest doen. Dus … geef de publieke radio de schuld.

De openingszin van een nieuw artikel in Scientific Reports luidt: “Parasieten en hun gastheren wonen samen in hetzelfde lichaam, maar ze hebben sterk uiteenlopende belangen in hoe ze er gebruik van maken,” – waarbij ik meteen dacht: “zoals een getrouwd stel in een auto”.

Alleen probeert in dit geval de ene echtgenoot de andere actief te doden.

Zo is het gesteld met de schimmel Massospora cicadina en zijn ongelukkige slachtoffer, de periodieke cicade (Magicicada sp.). Noord-Amerikanen hebben een haat-liefde verhouding (sommigen zouden zeggen haat-haat) met dit mollige insect, dat de bizarre gewoonte heeft om elke 13 of 17 jaar massaal tevoorschijn te komen om te eten, te paren, en de mensen in de buurt tot afleiding te brengen met hun schrille, 100-decibel gekrijs. Wat kun je eraan doen? Als het leven je cicades geeft, maak dan cicade-ijs.

Toen ik een jaar of zeven, acht was, kwam er bij ons in Noord Kentucky een nest uit. Ik had eindeloos plezier met het plukken van de adulten door in hun vleugels te knijpen – ze waren volgzaam als koeien, dus je kon er zo op aflopen – en het bestuderen van de dikke, roodogige insecten. Ik kan me niet herinneren dat ik er een gezien heb die afschuwelijk verminkt was. Maar het blijkt dat er één parasiet is die zich heeft aangepast aan de periodieke levenscyclus van de cicade, en 13 of 17 jaar geduldig in de grond wacht tot zijn slachtoffers te voorschijn komen. Dit is Massospora cicadina, en het maakt zijn eigen versie van cicade-ijs.

Cicade-nimfen leven ondergronds gedurende die 13 of 17 jaar, en zuigen de sappen uit plantenwortels. Wanneer het magische moment komt en ze zich naar de oppervlakte graven, komen sommigen van hen in contact met sporen van de schimmel. Ongeveer twee tot vijf procent van hen wordt uiteindelijk besmet.

Nadat de schimmel zijn weg heeft gevonden in zijn glanzende nieuwe cicade, maakt hij zich meteen thuis door zich genadeloos te vermenigvuldigen in duizenden witte, poederachtige sporen. Deze sporen zijn conidia, ongeslachtelijk geproduceerde voortplantingscellen, en worden een fase I-infectie genoemd. Deze sporen zijn besmettelijk voor andere volwassen cicaden.

Cicaden die besmet zijn met conidia doormaken een soortgelijke infectie, Stadium II genoemd, die resulteert in seksueel geproduceerde sporen. Deze sporen zijn bedoeld om hun weg te vinden naar de bodem, waar ze meer dan een dozijn jaren van milieumisbruik kunnen doorstaan in afwachting van hun volgende maaltijd.

Cicade’s die door een van beide soorten sporen zijn geïnfecteerd, krijgen een achterlijf dat is opgezwollen met krijtachtige witte sporen, waardoor uiteindelijk zowel hun voortplantingsapparaat als verscheidene eindsegmenten van hun lichaam afvallen, een gruwelijke open wond achterlatend.

Natuurlijk zijn cicade’s niet alleen niet doordrongen van de verschrikking van hun situatie, maar ze hebben er ook geen idee van dat ze geïnfecteerd zijn of dat ze andere cicade’s kunnen infecteren. Dus gaan ze ook door met alle normale dingen die cicades doen tijdens hun maand boven. Alle dingen.

Wat deze huiveringwekkende zin opleverde, u woordelijk gebracht van de gewaardeerde pagina’s Nature’s eigen Scientific Reports, “…hus, het is relatief gebruikelijk om een gezonde cicade te vinden met zijn genitaliën gedoken in de buiksporenmassa van een besmette partner of om gezonde cicades te zien die vastzitten aan fragmenten van buik of terminalia die zijn losgerukt van besmette partners tijdens een poging tot copulatie.”

Oh god.

“Onbesmet mannetje Magicicada septendecim (links) met genitaliën losgerukt van een vrouwtje besmet met stadium I van Massospora cicadina (rechts).” Credit: Fig. 2 Cooley et al. 2018

Paren is natuurlijk niet het enige wat geïnfecteerde cicaden doen. Cicaden die geïnfecteerd zijn met fase I-sporen hebben de neiging om hun gapende buik achter zich aan te slepen, waarbij ze een spoor van sporen achterlaten, niet anders dan (en ik ga me vandaag gewoon niet inhouden) een hond die te maken heeft met geïnfecteerde anaalzakken. Cicades die geïnfecteerd zijn met sporen van fase II doen dit ook, maar “brengen relatief meer tijd door dan cicades van fase I met vliegen en het zichtbaar uitspuwen van sporen uit hun beschadigde abdomen”. Vergeet niet dat het doel van de sporen van stadium II niet is om een andere gastheer te vinden, maar om terecht te komen in grond waar waarschijnlijk babycicaden zullen huizen.

Maar het wordt nog erger. Omdat Massospora besloot dat dit allemaal nog niet slecht genoeg was. Het moest echt een tandje bijsteken. Dus, zoals de wetenschappers onthullen in hun grafisch nieuw artikel, zullen mannetjes die geïnfecteerd zijn met fase I sporen reageren op de paringsroepen van andere mannetjes door met hun vleugels te slaan – iets wat enkel gezonde, ontvankelijke vrouwtjes gewoonlijk doen. En omdat cicaden cicaden zijn, kun je het resultaat wel raden.

Mannetjes lopen dus meer kans besmet te raken dan vrouwtjes, omdat ze paren met besmette vrouwtjes, maar ook met besmette mannetjes. Maar wat als dit slechts een neveneffect van de infectie was? Wat als het feit dat je hele buik gevuld is met kwaadaardig schimmelgebroed een soort van algemeen vervrouwelijkend effect heeft?

De wetenschappers dachten na over deze mogelijkheid. Maar alleen mannetjes geïnfecteerd met fase I sporen bewegen met hun vleugels in antwoord op mannelijke oproepen. Fase II geïnfecteerde mannetjes doen dat niet. Als het vleugelflikkeren van de mannetjes gewoon een neveneffect was van de infectie met Massospora, zouden we verwachten dat beide soorten geïnfecteerde mannetjes zich zo zouden gedragen. Het lijkt dus waarschijnlijk dat het gedrag een actieve strategie van de schimmel is om zijn voortplantingspotentieel te verbeteren. Er kunnen twee organismen in het lichaam van de cicade leven, maar slechts één ervan heeft de handen aan het stuur, en dat is niet de cicade.

Massospora heeft ook aangetoond het seksuele gedrag van ten minste één andere niet-periodieke cicade te manipuleren, en meer voorbeelden in andere soorten worden vermoed. Dus, zo besluiten de auteurs, aan het algemene fenomeen van zombie-insecten waarvan het gedrag wordt gemanipuleerd door parasitaire schimmels (een grote categorie die mycologen entomofthorale schimmels noemen), kunnen we nu schimmels toevoegen die knoeien met het slaapgedrag van insecten. Zoals ze zeggen, alles is eerlijk in liefde en oorlog. Dit is beide.