Articles

Zombie Cicadas’ Bodies Are Literally Falling Apart

Author’s note: This blog post is rated not safe for lunch. Właściwie, to nie jest bezpieczny dla śniadania, lunchu, kolacji, czy podwieczorku. Zastanawiałem się, czy powinienem go nawet napisać, jest tak odrażający, ale przyjaciel, który donosi dla KUNC przekonał mnie, że powinienem. Więc … winić radio publiczne.

Linia początkowa nowego papieru w Scientific Reports czyta, „Pasożyty i ich gospodarze zamieszkują to samo ciało, ale mają silnie rozbieżne interesy, jak z niego korzystać,” – do którego natychmiast pomyślałem, „jak każda para małżeńska w samochodzie”.

Tylko w tym przypadku, jeden z małżonków aktywnie próbuje zabić drugiego.

Tak jest w przypadku grzyba Massospora cicadina i jego nieszczęsnej ofiary, cykady okresowej (Magicicada sp.). Ameryka Północna ma miłość-nienawiść (niektórzy powiedzieliby, że nienawiść-nienawiść) związek z tym pulchnym owadem, który ma dziwaczny zwyczaj pojawiania się masowo co 13 lub 17 lat, aby jeść, kojarzyć i prowadzić obszar ludzi do rozproszenia z ich wrzaskliwym, 100-decybelowym piskiem. Co możesz zrobić? Jeśli życie daje ci cykady, zrób lody cykadowe.

Kiedy miałem około siedmiu lub ośmiu lat, wylęg pojawił się wokół nas w północnym Kentucky. Miałem niekończącą się frajdę z oskubywania dorosłych z grzęd przez szczypanie ich skrzydeł – były potulne jak krowy, więc można było do nich podejść – i studiowania grubych, czerwonookich owadów. Nie przypominam sobie, bym widział jakiekolwiek, które byłyby potwornie okaleczone. Ale jak się okazuje, jest jeden pasożyt, który przystosował się do cyklicznego cyklu życiowego cykad, czekając cierpliwie w glebie przez 13 lub 17 lat na pojawienie się swoich ofiar. Jest to Massospora cicadina, która wytwarza własną wersję lodów cykadowych.

Nimfy cykad żyją pod ziemią przez te 13 lub 17 lat, wysysając soki z korzeni roślin. Kiedy nadchodzi magiczny moment i wygrzebują się na powierzchnię, niektóre z nich wchodzą w kontakt z zarodnikami grzyba. Około dwóch do pięciu procent z nich kończy się infekcją.

Po znalezieniu drogi do wnętrza swojej błyszczącej nowej cykady, grzyb robi się w domu, mnożąc się bezlitośnie w tysiące białych, sproszkowanych zarodników. Te zarodniki są konidia, bezpłciowo produkowanych komórek rozrodczych, i są określane jako etap I zakażenia. Zarodniki te są zakaźne dla innych dorosłych cykad.

Cykady zakażone przez konidia doświadczają podobnego zakażenia, określanego jako stadium II, którego wynikiem są zarodniki wytwarzane płciowo. Te zarodniki mają za zadanie znaleźć drogę do gleby, gdzie mogą wytrzymać więcej niż kilkanaście lat nadużywania środowiska w oczekiwaniu na następny posiłek.

Cykady zarażone którymkolwiek rodzajem zarodników nabywają odwłok nabrzmiały kredowobiałymi zarodnikami, ostatecznie powodując odpadnięcie zarówno ich urządzeń rozrodczych, jak i kilku końcowych segmentów ich ciała, pozostawiając makabryczną otwartą ranę.

Oczywiście, będąc cykadami, nie tylko nie pojmują grozy swojej sytuacji, ale nie mają pojęcia, że są zarażone lub że mogą zarazić inne cykady. Robią więc dalej wszystkie normalne rzeczy, które cykady robią w ciągu swojego miesiąca na górze. Wszystkie rzeczy.

Wywołało to przerażające zdanie, przyniesione wam w dosłownym brzmieniu z szacownych stron Nature’s own Scientific Reports, „…hus, it is relatively common to find a healthy cicada with its genitalia plunged into the abdominal spory mass of an infected partner or to see healthy cicadas attached to fragments of abdomen or terminalia that have teorn free from infected partners during attempted copulation.”

Oh god.

„Niezakażony samiec Magicicada septendecim (po lewej) z genitaliami oderwanymi od samicy zakażonej przez I stadium Massospora cicadina (po prawej).” Credit: Fig. 2 Cooley et al. 2018

Matkowanie to oczywiście nie jedyna rzecz, którą robią zainfekowane cykady. Cykady zainfekowane zarodnikami etapu I mają tendencję do wleczenia za sobą swoich rozwartych odwłoków, pozostawiając ślad zarodników, nie inaczej niż (i po prostu nie będę się dzisiaj powstrzymywać) pies mający do czynienia z zainfekowanymi woreczkami analnymi. Cykady zainfekowane zarodnikami stadium II również to robią, ale „spędzają stosunkowo więcej czasu niż cykady stadium I latając i widocznie wypluwając zarodniki ze swoich uszkodzonych odwłoków”. Pamiętaj, że celem zarodników stadium II nie jest znalezienie innego żywiciela, ale wylądowanie w glebie, która może być domem dla młodych cykad.

Ale jest jeszcze gorzej. Ponieważ Massospora zdecydowała, że to wszystko nie jest wystarczająco złe. Musiała podnieść stawkę. Tak więc, jak ujawniają naukowcy w swojej nowej pracy, samce zainfekowane zarodnikami stadium I będą reagować na nawoływania godowe innych samców machaniem skrzydłami – co zwykle robią tylko zdrowe, chętne samice. I, cykady są cykadami, można się domyślić wyniku.

Tym samym, samce są bardziej narażone na zarażenie niż samice, ponieważ będą kopulować z zarażonymi samicami, ale także z zarażonymi samcami. Ale co by było, gdyby to był tylko efekt uboczny infekcji? Co jeśli coś związanego z posiadaniem całego brzucha wypełnionego złym grzybem miało jakiś rodzaj ogólnego efektu feminizującego?

Naukowcy rozważali tę możliwość. Ale tylko samce zainfekowane zarodnikami etapu I machają skrzydłami w odpowiedzi na męskie nawoływania. Samce zainfekowane stadium II nie robią tego. Gdyby machanie skrzydłami było po prostu efektem ubocznym zarażenia Massosporą, oczekiwalibyśmy, że oba typy zarażonych samców będą się tak zachowywać. Wydaje się więc prawdopodobne, że zachowanie to jest aktywną strategią grzyba mającą na celu zwiększenie jego potencjału reprodukcyjnego. Być może w ciele cykady żyją dwa organizmy, ale tylko jeden z nich ma ręce na kierownicy i nie jest to cykada.

Massosspora wykazała również, że manipuluje zachowaniem seksualnym co najmniej jednej innej cykady nieperiodycznej, a podejrzewa się, że istnieje więcej przykładów u innych gatunków. Tak więc, autorzy wnioskują, do ogólnego zjawiska owadów zombie, których zachowanie jest manipulowane przez pasożytnicze grzyby (duża kategoria mykologów odnoszą się do entomophthoralean grzybów), możemy teraz dodać grzyby, które bałagan z owadów sypialni zachowania. Jak to mówią, wszystko jest fair w miłości i wojnie. To jest zarówno.