Zombi-mravi – horor film u prirodi

Priroda je oduvek čoveku bila neiscrpan izvor inspiracije. Najimpresivnija umetnička dela, izumi i najrazličitije ideje nastajali su upravo u njenu čast.

Poster serije “The Last of us”

Izvor like: https://bloody-disgusting.com/tv/3741473/hbos-the-last-of-us-new-poster-spotlights-ellie-joel-and-a-ruined-city/

Ukoliko želimo da čujemo nešto više o zombijima, ne moramo odmah puštati neki od brojnih horor ili naučno-fantastičnih filmova na ovu temu. Dovoljno je samo da se okrenemo oko sebe i možemo pronaći nekoliko stvarnih zombija u životinjskom svetu. Gljiva Ophiocordyceps unilateralis jedan je od primera “organizma-obuzimača”, koji svog domaćina-mrava pretvara u pravu marionetu.

Zombi mrav

Izvor slike: https://www.livescience.com/47751-zombie-fungus-picky-about-ant-brains.html

Ophiocordyceps unilateralis

Patogena gljiva koja je dovela do smrti mrava

Izvor slike: Linden Gledhill

1859. godine britanski prirodnjak Alfred Russel Wallace otkrio je novu, zanimljivu vrstu gljiva. Bila je to upravo Ophiocordyceps unilateralis, insektofilno-patogena gljiva. Kako se uglavnom javlja u tropskim, šumskim ekosistemima, opisuju je kao pantropsku vrstu. Naseljava tropske kišne šume u Brazilu, Australiji i Tajlandu, a takođe se ponekad može naći u šumama umerenog klimata, kao npr. u Japanu, Južnoj Karolini i Floridi.

Rasprostranjenje gljive Ophiocordyceps unilateralis

Izvor slike: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/211144v1.full

Ova smrtonosna gljiva obuzima mišiće mrava sa kojima dođe u kontakt, izazivajući specifično ponašanje domaćina i takozvani “smrtonosni ugriz”, pre nego što mrav ugine. 

Zahvaljujući sekundarnim metabolitima sa imunomodulatornom, antitumorskom, hipoholesterolemičnom funkcijom koje sintetiše, O. unilateralis je farmaceutski izuzetno značajna vrsta. Iz ove vrste izolovano je 6 derivata naftokinona, koji su pokazali antimalarijsko i antikancerogena svojstva, a takođe i poliketidi, značajno primenjivani u antibioticima. 

Zombi-mrav – Camponotus leonardi 

Camponotus leonardi

Izvor slike: https://myants.de/Ex/Camponotus-leonardi.html

Camponotus leonardi je vrsta koju ova parazitska gljivica najčešće odabira za svog domaćina. Poznat je i kao carpenter ant ili mrav-stolar. Od termita se razlikuje po tome što pravi glatke i tunele i cevčice u drvetu i po tome što termiti često prave pregrade od zemlje i blata između svojih hodnika.

Životni ciklus O. unilateralis i groblja mrava

Životni ciklus gljive Ophiocordyceps unilateralis

Izvor slike: https://experiment.com/u/Sms3bQ

Kada spora gljive padne na egzoskelet mrava, ona prodire u njegovo telo zahvaljujući različitim enzimskim sekretima. Gljive se udružuju, formirajući agregaciju koja zajedno obuzima određene telesne regione mrava, naročito mandibule, i dovode do karakterističnog obrasca ponašanja. Promene u sarkomerama i kontrakcija tela mrava dovode do toga da on padne iz krošnje na šumsko tlo. Potom se kreće i zaustavlja na otprilike 25 cm od tla, na temperaturi i vlažnosti idealnoj za buduću sporulaciju gljiva, nakon čega usleđuje presudni korak mrava – ugriz smrti.

Mrav mandibulama snažno zagrize centralni nerv lista sa donje strane. Taj ugriz je signal za gljive da je vreme da usmrte svog domaćina. Nakon što ugine, mrav i dalje ostaje pričvršćen za donju stranu lista, dok iz njegovog tela raste nova micelija i potom plodište iz koga se oslobađaju spore koje mogu da zaraze druge mrave. Na taj način, ciklus se završava.

Ugriz je znak da je vreme da gljiva usmrti svog domaćina

Neki istraživači smatraju da je mrav “svestan” svega što mu se događa, usled toga što gljive na početku ciklusa ne inficiraju nervni sistem u potpunosti. Zbog toga, čak i ako želi, mrav ne može da odvoji vilice od lista, zbog grča mišića prouzrokovanog infekcijom. Takođe, sekundarni metaboliti gljiva igraju presudnu ulogu u manipulaciji ponašanja mrava (kao što su penjanje i zagrižaj), tj. centralnog nervnog sistema. Neke od supstanci sa najvećim uticajem na komandu za penjanje jesu sfingozin i hipoksantin. Sa druge strane, atrofija mišića nakon ugriza smrti uzrokovana je umetanjem ćelija O. unilateralis u mišiće i lučenjem supstanci koje još uvek nisu dovoljno ispitane.

Najčešće se na jednom području (koje prelazi i 20 m) nalazi veliki broj ubijenih mrava i poznato je da O. unilateralis može da uništi čitavu koloniju domaćina. Ovakva područja su označena kao groblja mrava i broj ubijenih jedinki zavisi i od temperature i vlažnosti.

Groblje mrava (mravi obeleženi belim trouglovima)

Izvor slike: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166061617300593

Različite studije pokazale su i opisale specifičnu interakciju između ove gljive i mrava. O. unilateralis kao domaćin najčešće bira C. leonardi. Međutim, u ovoj zajednici zapažene su i druge vrste mrava. Od odabira domaćina zavisi i varira reproduktivna sposobnost i stepen manipulacije mravom. Gljiva drugačije reaguje na metabolite iz mozga različitih vrsta mrava, i samim tim dobija signal da li da pokrene svoju “obuzimačku” aktivnost i zadrži se na svojoj žrtvi, udružujući se u nameri da stvori novi život, ali istovremeno, i nama jezivu mrežu smrti oko svog domaćina. 

Izvori:

• https://www.researchgate.net/publication/51763731_Ophiocordyceps_unilateralis_A_keystone_species_for_unraveling_ecosystem_functioning_and_biodiversity_of_fungi_in_tropical_forests
• https://www.researchgate.net/publication/324673167_The_zombie_ants_parasitized_by_the_fungi_Ophiocordyceps_camponoti-_atricipis_Hypocreales_Ophiocordycipitaceae_new_occurrence_and_natural_history
• https://www.nationalgeographic.com/animals/article/cordyceps-zombie-fungus-takes-over-ant