زامبی ها به فرمان قارچ گوش می دهند


با تماشای جدا شدن مورچه از کلنی و رفتن به سمت گیاه خاصی به طرز عجیبی، یک سوسک شبیه سوسک های زنده به نظر می رسد و حتی با قرار دادن بدن خود جفت خود را جذب می کند اما ساعت هاست که مرده است! چرا این چیزها؟ دلیل این چیست؟ آیا حشرات نیز مانند انسان دچار بیماری های روانی می شوند یا چیز دیگری برای آنها وجود دارد؟! به نظر می رسد برخی از تعاملات غیر مسالمت آمیز دخیل باشند. اما چه زمانی رابطه بین حشرات و قارچ ها از حالت طبیعی خود خارج می شود؟ در این گزارش به دنبال پاسخ این سوالات هستیم.

متقابل گرایی مستلزم تعاملات دو طرفه است. در این رفتار، انواع سرویسی را ارائه می دهند که انواع دیگر نمی توانند انجام دهند یا نمی توانند به طور موثر و کارآمد انجام دهند.
به عنوان مثال، در همزیستی برخی از مورچه ها از جنس Megalomyrmex و قارچ ها، این مورچه ها هستند که قارچ را درست مانند دانه های غلات رشد می دهند. دو نمونه مستند از این شکل ادعایی کشت در مورچه ها به دست آمده است که نتیجه آن وابستگی قارچ ها به مورچه ها برای غذا است.
به طور کلی در همزیستی حشرات و قارچ ها خدماتی که مبادله می شود تامین منابع غذایی، حفاظت و توزیع است.

همزیستی خارجی شکلی از این نوع رفتار در انگل هایی است که در سطح بدن میزبان خود زندگی می کنند. گونه های انگلی در این شرایط معمولاً ساکن یا بی حرکت هستند. این تعامل اجباری یا حتی داوطلبانه است. در همزیستی خارجی قارچ های حشره خوار، حشرات می توانند از قارچ ها تغذیه کنند و از طرفی قارچ ها می توانند باعث تجزیه پلیمرهای گیاهی حشرات شده و یا ترکیبات دفاعی خاصی برای آنها فراهم کنند.
قارچ ها می توانند از حشرات در برابر عوامل بیولوژیکی محافظت کنند. نحوه عملکرد آنها معمولا جالب است، زیرا قارچ ها ترکیباتی تولید می کنند که آنها را در برابر رقبای میکروبی حشرات محافظت می کند، اما مزایای حشرات برای قارچ ها چیست و چه چیزی باعث این همزیستی می شود؟ از طرفی حشرات به گسترش قارچ ها کمک می کنند و می توانند مواد اولیه لازم برای رشد و حفاظت آن ها را در اختیار آنها قرار دهند، اما آیا همه چیز به این سادگی است؟

نمونه ای از زامبی های حشرات و بهره برداری از آنها

مواردی وجود دارد که این نوع رفتار کاملاً از حالت همزیستی خارج شده و حشرات از نظر ظاهری و گاهاً رفتارشان توسط به اصطلاح قارچ ها (حشره پاتوژن) یا سایر انگل ها تغییر می کند. به عنوان مثال، تحقیقات نشان داده است که گونه ای از سوسک نرم تن با نام علمی Chauliognathus pensylvanicus، بومی آمریکای شمالی، دارای انگل خاصی از قارچ Eryniopsis lampyridarum است که نه تنها یک نوع انگل است بلکه می تواند آن را بکشد یا بکشد. آنها را معلول جسمی کنید.

محققی به نام دونالد اشتاینکراس

(Donald C. Steenkraus) و همکارانش در آرکانزاس، ایالات متحده، نمونه های زنده و مرده این سوسک های نرم تن را پیدا کردند که تحت تأثیر مکانیسمی ناشناخته قرار گرفتند. هنگامی که این سوسک ها بالغ می شوند، گرده گل قاصدک ها را که گیاهان گلدار آوندی و دولپه ای هستند، دریافت می کنند. خوراک

مطالعات نشان داده است که این سوسک ها معمولا از گیاهان گلدار برای تخم گذاری استفاده می کنند. در سال ۱۸۸۸، یک محقق نمونه هایی از این سوسک ها را پیدا کرد که با آرواره های خود به گل های قاصدک چسبیده بودند.

او نتوانست علت این مشکل را توضیح دهد، اما در سال ۱۹۱۱، دو محقق دیگر نمونه های مشابه دیگری از همان حشره را پیدا کردند و متوجه شدند که علت مرگ آنها یک عفونت قارچی بوده است. با وجود این، دلیل اصلی مرگ این حشرات سال هاست که ذهن بسیاری از محققان را متحیر کرده است، زیرا محققان سوسک های نرم بدنی پیدا کردند که برگ ها و گل های قاصدک را با آرواره های خود گاز می گرفتند و می میرند.
تا اینکه سرانجام در سال ۲۰۱۷ دونالد اشتاینکراس و همکارانش در مقاله ای علمی علت این مرگ های مشکوک را به شرح زیر بیان کردند. تعامل قارچ و میزبان!

تحقیقات آنها نشان داد که وقتی این گونه خاص از سوسک نرم تن به قارچ فوق الذکر آلوده می شود، فک خود را به شدت در برگ گل فرو می کند و به زودی می میرد. جالب است که ساعاتی پس از مرگ، این سوسک همچنان در همان حالت دید با بال های باز به برگ می چسبد، گویی هر لحظه ممکن است سوسکی پرواز کند اما بی جان است.

البته سوسک‌های مرده توجه جنس مخالف را به خود جلب می‌کنند و این زمان بهترین فرصت برای قارچ برای انتقال خود از یک حشره مرده به یک حشره زنده سالم است. Steinkraus و همکارانش دقیقاً ۴۴۶ نمونه زنده و مرده این حشره را مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که بال های این حشرات تنها ۱۵ تا ۲۲ ساعت پس از مرگ باز می ماند که مدت زمان لازم برای انتقال قارچ از یک سوسک به سوسک دیگر است. در همان زمان، این محققان این فرضیه را مطرح کردند که دلیل باز شدن بال های سوسک و متورم شدن شکم آنها پس از مرگ می تواند به دلیل رشد قارچ باشد، اما در نهایت هدف جذب حشرات دیگر به سمت این حشره مرده بود.

میزبان های فعال

حشراتی که از این طریق تحت کنترل قارچ های انگلی هستند به زامبی نیز معروف هستند. البته اثرات قارچ های موسوم به حشره پاتوژن بر روی حشرات میزبان با تاثیر ویروس ها بر بدن انسان بسیار متفاوت است.

قارچ های بیماری زا اشکال مختلفی دارند، به عنوان مثال Entomophthora muscae نوعی قارچ بیماری زا است که می تواند باعث مرگ مگس ها شود و تحقیقات نشان داده است که در صورت افزایش تعداد مگس ها می توان از این گونه به عنوان کنترل بیولوژیکی استفاده کرد. از سوی دیگر، قارچ مورچه زامبی با نام علمی Ophiocordyceps unsideis یک قارچ حشره پاتوژن است که در سال ۱۸۵۹ کشف شد و امروزه نیز در جنگل های استوایی یافت می شود. تحقیقات نشان داده است که وقتی این قارچ مورچه های کامپونوتن را که جنس های مختلفی در جهان وجود دارد را مبتلا می کند، الگوهای رفتاری مورچه ها کاملاً تغییر می کند.

هنگامی که مورچه میزبان این قارچ می شود، لانه خود را نه برای یافتن تن ها غذا بلکه محیطی مناسب برای زندگی قارچ ترک می کند. محیط جدید هم از نظر دما و هم از نظر رطوبت باید محل مناسبی برای قارچ باشد.

در این زمان مورچه از آرواره های خود برای اتصال به رگ اصلی زیر برگ استفاده می کند. روند مرگ این مورچه ها معمولا بین چهار تا ده روز طول می کشد.

پس از مرگ مورچه، اندام مولد اسپور قارچ در سر مورچه رشد می کند. بنابراین قارچ در این شرایط نه تنها به راحتی رشد می کند، بلکه بارور نیز می شود. سالها تحقیق طول کشید تا مشخص شود که آیا قارچ مورچه زامبی فقط به یک جنس تعلق دارد، Ophiocordyceps، یا اینکه آیا جنس دیگری نیز وجود دارد. تحقیقات در این زمینه با کمک علوم ژنتیک و آنالیز ژنتیکی وارد عرصه جدیدی شده است.

اگر تحقیقات مولکولی جدید به سرعت طبقه بندی های قدیمی را تغییر دهد، اکنون باید منتظر باشیم و ببینیم در سال های آینده چه خبرهای عالی دیگری در این زمینه منتشر خواهد شد.

جام جم