Snegle er frodige fødere. Apdency

Snegle og snegle er banen for næsten alle grøntsagsplantende gartnere og landmænd. Især snegle har frodig appetit og er ubarmhjertig med at spise stilke, blade og skud. Ikke underligt, at gartnere har søgt nogen midler til at kontrollere spredningen af ​​denne afgrødedræber. Desværre kan det mest almindelige svar - sneglepiller - have en frygtelig virkning på andet dyreliv. Et alternativ er parasitten Phasmarhabditis hermafrodit, en nematodeorm, der naturligt dræber snegle og snegle.

Indtil for nylig havde vi ingen anelse om, hvorfor denne parasit var så effektiv. Vores nyere forskning, offentliggjort i Behavioral Processes, viser, at efter P. hermaphrodita inficerer sneglen, den tager kontrol over dens opførsel og omdanner i det væsentlige den til en zombie. Ved at gå nærmere ind i, hvordan denne parasit tager kontrol over sneglens opførsel, kan vi få en bedre forståelse af de molekylære indviklinger af sindskontrol og endda hvordan vi masser styrer slugs opførsel.

Snegle er især meget svære at kontrollere, fordi de kan bevæge sig dybt ned i jorden og producere et enormt antal afkom. Kontrolmetoder, der har tendens til at fokusere på sneglepiller, kan let vaskes væk og er meget giftig til en række andre vilde dyr. I årtier har disse piller indeholdt methiocarb og metaldehyd, som begge kan være skadelige for miljøet. Methiocarb har nu blevet forbudt og brugen af ​​metaldehyd omkring vandveje er under streng reguleret brug.

P. hermaphrodita parasit er derimod et organisk og effektivt alternativ til bekæmpelse af snegle. Når de tilføjes til jorden, vil parasitterne jage, inficere og dræbe eventuelle snegle, de finder indeni 21 dage. Derefter reproducerer nematoderne sig på kadaveret og går på jagt efter eventuelle snegle, der tidligere undslap dem. Der er 108 arter af nematoder, der inficerer snegle og snegle. Men i modsætning til andre P. hermaphrodita er meget specifik og påvirker ikke andre hvirvelløse dyr som insekter eller regnorme.

Vores forskning viste også, at nematodeormen P. hermaphrodita har den bemærkelsesværdige evne til at kontrollere slugs opførsel. Normalt når snegle i nærværelse af parasitære orme fornemmer fare og glider væk af frygt for at blive dødeligt inficeret. Men når snegle allerede er inficeret, ser de ud til at blive tiltrukket af områder, hvor parasitten er til stede og vil med glæde forblive i et område, hvor de risikerer yderligere infektion.

Ved at rette sneglene mod flere parasitter, P. hermaphrodita føre sneglene til deres død, hvorefter nematoderne kan fejre på slagtekroppen og reproducere sig. Vi havde tidligere vist at flere sneglearter undgik P. hermaphrodita men var meget overrasket over at se, at flere andre arter, når de blev inficeret, blev tiltrukket af nematoder. Denne adfærd var specifikt forårsaget af P. hermaphrodita men ikke andre nematoder.

Det hele er i serotonin

For at forstå nøjagtigt hvordan disse nematoder kontrollerede slugens opførsel, begyndte vi et lægemiddelbaseret eksperiment, hvor vi fodrede uinficerede snegle med det antidepressive middel fluoxetin (Prozac). Fluoxetin øger niveauet af serotonin, det kemiske signal eller "neurotransmitter", der regulerer humør hos mange dyr. Utroligt nok blev disse dopede snegle tiltrukket af den nematodeinficerede jord på samme måde som snegle inficeret af parasitten.

Vi fandt også, at nematodeinficerede snegle fodret med cyproheptadin, et lægemiddel, der gør det modsatte af prozac og blokerer serotonin, ikke længere blev tiltrukket af nematoderne. Alt dette antyder P. hermaphrodita manipulerer serotoninsignalering i sneglehjernen for at ændre dens adfærd.

P. hermaphrodita er ikke alene om denne opførsel, og mange parasitter har udviklet sig til at kontrollere deres værts sind og opførsel. Protozoer såsom Toxoplasma gondii få inficerede rotter til at miste deres frygt for katte. En svamp kaldet Ophiocordyceps spp. overtager myrer og får dem til at klatre op i træer, så svampen bedre kan sprede sine sporer. Trematode fladorm er mestre af manipulation med evnen til at kontrollere adfærden for en række organismer.

Mens beviset understøtter ideen om, at P. hermaphrodita kontrollerer dets værter ved at påvirke neurotransmittere såsom serotonin, T. gondii interfererer med produktionen af ​​en anden neurotransmitter, dopamin, for at ændre rotter. Det ved vi også injektion af serotonin i krebsdyrhjerner kan efterligne de adfærdsmæssige ændringer forårsaget af acanthocephalan orm parasitter. Og parasitten Euhaplorchis, ændrer balancen mellem en killifishs serotonin og dopamin og får det til iøjnefaldende tiltrækker fodring af fugle. Kun ved at nå fuglens tarm kan parasitten lægge sine æg.

Vores resultater antyder, at vi ved at ændre niveauerne af serotonin i sunde snegle kan replikere de adfærdsmæssige ændringer, der er forårsaget af P. hermaphrodita infektion. På samme måde kan vi også vende adfærdsmæssige ændringer af inficerede snegle for at efterligne uinficerede medlemmer af deres art.

Yderligere undersøgelse kan føre til en bedre indsigt i de molekylære komplikationer i sindskontrol af ikke kun disse nematoder, men også andre parasitter. I sidste ende kunne vi bruge denne viden til at påvirke og lede adfærd hos inficerede snegle. Vi kunne få dem til at flytte en masse til områder, vi valgte, ved at manipulere deres serotoninniveauer og dermed udrydde deres trussel og appetit.

Om forfatterne

Robbie Rae, lektor i genetik, Liverpool John Moores University og Sally Williamson, lektor i neurobiologi, Liverpool John Moores University

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon