Jak grzyb zombie przejmuje ciała mrówek, aby kontrolować ich umysły
Aby znaleźć najbardziej złowieszcze przykłady kontroli umysłu na świecie, nie patrz do science fiction. Zamiast tego udaj się do tropikalnego kraju, takiego jak Brazylia, i zapuść się w głąb dżungli. Znajdź liść, który wisi prawie dokładnie 25 centymetrów nad dnem lasu, ni mniej, ni więcej. Teraz spójrz pod to. Jeśli masz szczęście, możesz znaleźć mrówkę przyczepioną do środkowej żyły liścia, z zaciśniętymi szczękami na całe życie. Ale życie tej mrówki już się skończyło. A jego ciało należy do Ophiocordyceps unilateralis, grzyba mrówek zombie.
Kiedy grzyb zaraża mrówkę stolarza, rośnie w organizmie owada, pozbawiając go składników odżywczych i przejmując jego umysł. W ciągu tygodnia zmusza mrówkę do opuszczenia bezpiecznego gniazda i wejścia na pobliską łodygę rośliny. Zatrzymuje mrówkę na wysokości 25 centymetrów – w strefie o dokładnie odpowiedniej temperaturze i wilgotności dla wzrostu grzyba. Zmusza mrówkę do trwałego zablokowania żuchwy wokół liścia. W końcu wysyła długą łodygę przez głowę mrówki, wyrastając w bulwiastą kapsułkę pełną zarodników. A ponieważ mrówka zwykle wspina się na liść, który wystaje poza szlaki żerowania jej kolonii, zarodniki grzybów spadają na jej siostry poniżej, zombie po kolei.
Umiejętności grzyba w kolonizowaniu mrówek przewyższają tylko umiejętności kolonizowanie kultury popularnej. To organizm stojący za potworami z gry wideo „The Last of Us” i zombie z książki The Girl With All the Gifts. To także obsesja pewnego Davida Hughesa, entomologa z Pennsylvania State University, który to studiował Chce dokładnie wiedzieć, jak ten mistrz marionetek kontroluje swoje marionetki – a jego ostatnie eksperymenty sugerują, że jest jeszcze bardziej upiorny, niż się początkowo wydaje.
Uczeń Hughesa, Maridel Fredericksen, użył specjalnego mikroskopu, aby zarażone mrówki julienne w plastry o grubości zaledwie 50 nanometrów – jedną tysięczną szerokości ludzkiego włosa. Zeskanowała każdy kawałek, skompilowała obrazy w trójwymiarowy model i starannie dodał adnotacje, które kawałki są mrówkami, a które grzybami. Oznaczanie tylko jednego mięśnia zajęło trzy miesiące. Aby przyspieszyć, Hughes połączył siły z informatykiem Dannym Chenem, który wytrenował sztuczną inteligencję, aby odróżniać mrówkę od grzyba.
Kiedy grzyb pierwszy wnika do swojego gospodarza, istnieje jako pojedyncze komórki, które unoszą się w krwiobiegu mrówki, tworząc nowe kopie siebie. Ale w pewnym momencie, jak pokazują zdjęcia Fredericksena, te pojedyncze komórki zaczynają ze sobą współpracować. Łączą się ze sobą, budując krótkie rurki, które kiedykolwiek wcześniej widywano tylko u grzybów infekujących rośliny. Połączone w ten sposób mogą komunikować się i wymieniać składniki odżywcze.
Mogą również zacząć atakować mięśnie mrówki, albo poprzez penetrację samych komórek mięśniowych lub wrastanie w przestrzenie między nimi. Rezultatem jest to, co widać na tym filmie: czerwone włókno mięśniowe otoczone i osuszone przez sieć połączonych ze sobą żółtych komórek grzybów. To jest coś wyjątkowego dla Ophiocordyceps. Zespół Hughesa odkrył, że inny pasożytniczy grzyb, który śmiertelnie infekuje mrówki, ale nie manipuluje ich umysłami, również rozprzestrzenia się w mięśniach, ale nie tworzy rurek między poszczególnymi komórkami i nie łączy się w duże sieci.
Więcej historii
Ilekroć Hughes lub ktokolwiek inny omawia grzyba mrówek zombie, zawsze mówią o nim jako o pojedynczej jednostce, która psuje i obala gospodarza. Ale możesz też myśleć o grzybie jako o kolonii, podobnie jak mrówki, na które jest celem. Poszczególne mikroskopijne komórki zaczynają życie samotnie, ale w końcu współpracują, łącząc się w superorganizm. Te bezmózgie komórki razem mogą przejąć kontrolę nad mózgiem znacznie większego stworzenia.
Ale, co zaskakujące, mogą to zrobić bez fizycznego dotykania samego mózgu. Zespół Hughesa odkrył, że komórki grzybów infiltrują całe ciało mrówki, łącznie z głową, ale pozostawiają jej mózg nietknięty. Są inne pasożyty, które manipulują swoimi żywicielami bez niszczenia ich mózgów, mówi Kelly Weinersmith z Rice University. Na przykład, jeden płazińczyk tworzy warstwę przypominającą dywan na mózgu kalifornijskiego zabójcy, pozostawiając mózg nietknięty, jednocześnie zmuszając rybę do nieregularnego zachowania i przyciągania uwagi ptaków – następnego żywiciela płazińca. „Ale manipulacja mrówkami przez Ophiocordyceps jest tak niesamowicie precyzyjna, że być może zaskakujące jest to, że grzyb nie atakuje mózgu swojego żywiciela” – mówi Weinersmith.
Z perspektywy czasu ma to sens. „Gdyby takie pasożyty jedynie atakowały i niszczyły tkankę neuronalną, nie sądzę, by manipulowane zachowania, które obserwujemy, byłyby tak przekonujące, jak są” – mówi Charissa de Bekker z University of Central Florida.„Musi się dziać coś znacznie bardziej skomplikowanego”. Zauważa, że grzyb wydziela szeroką gamę chemikaliów, które mogą wpływać na mózg z daleka.
Mamy więc tutaj wrogie przejęcie wyjątkowo złowrogiego rodzaju. Siły wroga najeżdżają ciało gospodarza i wykorzystują to jak walkie-talkie, aby komunikować się ze sobą i wpływać na mózg z daleka. Hughes uważa, że grzyb może również wywierać bardziej bezpośrednią kontrolę nad mięśniami mrówek, dosłownie kontrolując je „jak lalkarz kontroluje jak lalka marionetka”. Mówi, że gdy dojdzie do infekcji, neurony w ciele mrówki – te, które zapewniają mózgowi kontrolę nad mięśniami – zaczynają umierać. Hughes podejrzewa, że kontrolę przejmuje grzyb. Skutecznie odcina kończyny mrówki od jej mózgu i umieszcza się na miejscu, uwalniając substancje chemiczne, które zmuszają mięśnie do skurczu. Jeśli to prawda, mrówka kończy swoje życie jako więzień we własnym ciele. Jego mózg nadal znajduje się w fotelu kierowcy, ale grzyb ma kierownicę.