'Puppeteer Fungus' Forces flyver ind i en uhyggelig Sunset Death Ritual

Da Carolyn Elya, Ph.D., satte en økologisk vandmelon ud på sin balkon, vidste hun, at det ville tiltrække frugtfly. Men det, hun ikke havde forventet, var, at det ville tiltrække mærkelige, næsten zombielignende fluer, der var inficeret af en svamp, der bogstaveligt talt kaprede deres hjerner og bøjede fluerens adfærd til sin dødelige vilje.

Elya, en selvbeskyttet "zombie fungus biologist" på Harvard University, fortæller Inverse at disse fluer inficeres med en type svampepatogen kaldet Entomophthora muscae, et navn, der på græsk oversætter stort set til "insekt destroyer." Fluerne er genstand for hendes nye papir, udgivet tirsdag i tidsskriftet eLIFE. Mens svampen har været kendt for at kontrollere insekternes adfærd i mange år, er det ikke klart hvordan det gør det.

For at finde ud af, hvordan Elya hver dag vågnede udenfor for at indsamle disse fluer med det, hun kalder et "glorificeret skørt strå", bemærkede, at alle de døde fluer blev frosset i en ærlig lignende dødsstilling: vinger i 90 grader vinkler med små bit af en smitsom spore-flinging svamp der kommer fra deres ryg. Da hun tog disse fluer tilbage til University of California Berkeley Lab, arbejdede hun på det tidspunkt, da hun fandt ud af, at denne svamp forårsagede, at disse fluer udførte et uhyggeligt solnedgangsdræt i de sidste timer i deres liv.

"Det sker i de timer, der fører op til solnedgang som urværk," siger hun. "Det første, der er underligt, er, at fluerne holder op med at flyve. De begynder at se sig om noget, der er lodret, og så begynder de at klatre den lodrette overflade for at komme op højt. Til sidst stikker de tungen ud, og tungen er faktisk limet ned af svampen."

På dette tidspunkt siger Elya, fluerne begynder at freak ud. De ser stadig ud til at have en form for kontrol over deres handlinger, tilsyneladende opmærksom på, at deres adfærd ikke længere er i deres egen interesse, men resultaterne af en svamp helvede med at pålægge sin vilje. "Det er virkelig interessant at se fluerne 'reaktioner på de ting, de laver," noterer hun. "Reaktionen af ​​en bestemt flue var ligesom, 'Hilsen, det er ikke det, jeg havde forventet'."

I deres sidste timer syntes flyvningerne at tjene en intern kamp kraftigt, indtil de endelig udløb, vingerne oprejst, da deres kroppe hurtigt udstødte svampesporer fra deres ryg i hastigheder så høje som 21 miles i timen.

Det er klart, at dette dødsritual, som ligner det, der almindeligvis er forbundet med antbekæmpelsen Cordyceps svamp af Jorden berømmelse, er meget adaptiv til E. muscae. Ved at skyde opad giver en forhøjet lodret position sporerne mulighed for at sprede sig bredere fra de døde fluer. Men hvad der fortsat er uklart, er præcis, hvordan svampen udfører denne opgave. Denne undersøgelse viser, at svampen i løbet af 96 timer bevæger sig hurtigt igennem fluernes kroppe, indtager fedtceller og i sidste ende efter deres slægtning. Men ingen af ​​disse viste, hvordan svampen manipulerer flyveadfærd.

I starten troede Elya, at svampen simpelthen kunne samle de neuroner, den vil manipulere og ændre deres affyring på den måde. Men nu tror hun, at svampen faktisk virker fra fjerne ved at sende molekylære budbringere beregnet til at producere visse mønstre af neuronfyring.

"Den hypotese jeg favorerer i øjeblikket er, at svampen udskiller en slags molekyle, der ændrer den måde neuronerne i flyverne fungerer på," siger hun. "Det kunne fungere på afstand. Måske er de copycatmolekyler, der efterligner, hvad flyven allerede bruger, eller måske er de noget helt anderledes."

At definere, hvad dette molekyle er næste skridt i sin forskning, da hun gennemfører hendes postdoc hos Harvard. For Elya, dette Levende døde -uk molekyl forbliver et mysterium, og mange flere fluer kan blive offer for "insect destroyer", før vi helt sikkert ved, hvor det kommer fra og hvordan det virker.