Nastat ovat röyhkeitä syöttölaitteita. Apdency

Nallet ja etanat ovat melkein jokaisen vihannesten istutuksen puutarhurin ja maanviljelijän paisto. Erityisesti nastoilla on röyhkeä ruokahalu ja he ovat sietämättömiä syömään varret, lehdet ja versot. Ei ihme, että puutarhurit ovat hakeneet keinoja tämän viljelys tappajan leviämisen hallitsemiseksi. Valitettavasti yleisimmällä vasteella - slug-pelleteillä voi olla kauhea vaikutus muihin villieläimiin. Yksi vaihtoehto on loinen Phasmarhabditis hermaphrodita, nematodi mato, joka luonnollisesti tappaa nallit ja etanat.

Viime aikoihin asti meillä oli vähän käsitystä siitä, miksi tämä loinen oli niin tehokas. Meidän Viimeaikainen tutkimus, joka on julkaistu käyttäytymisprosesseissa, osoittaa, että sen jälkeen P. hermaphrodita tarttuu nälkään, se hallitsee sen käyttäytymistä ja muuttaa sen olennaisesti zombiksi. Edistämällä edelleen sitä, miten tämä loinen hallitsee liman käyttäytymistä, voimme saada paremman käsityksen mielenhallinnan molekyylien monimutkaisuuksista ja jopa siitä, miten hallita masennuksen käyttäytymistä.

Nastoja on erittäin vaikea hallita, koska ne voivat liikkua syvälle maaperään ja tuottaa valtavan määrän jälkeläisiä. Valvontamenetelmiä, jotka ovat yleensä keskittyneet huijauspelleteihin, voidaan pestä helposti ja ovat erittäin myrkyllinen useita muita villieläimiä. Nämä pelletit sisältävät vuosikymmeniä metokarbia ja metaldehydiä, jotka molemmat voivat olla haitallisia ympäristölle. Methiocarb on nyt on kielletty ja metaldehydin käyttö vesiväylien ympärillä on tiukasti säännelty.

- P. hermaphrodita Parasiitti on toisaalta orgaaninen ja tehokas vaihtoehto liuskojen kontrolloimiseksi. Kun ne lisätään maaperään, loiset metsästävät, tarttuvat ja tappavat kaikki niiden sisällä olevat huijat 21 päivää. Sitten nematodit lisääntyvät cadaverissa ja etsivät mitä tahansa aikaisemmin pakenevia kolhuja. On olemassa 108-sukuelimiä, jotka tarttuvat tynnyreihin ja etanoihin. Mutta toisin kuin toiset, P. hermaphrodita on erittäin spesifinen ja ei vaikuta muihin selkärangattomiin, kuten hyönteisiin tai sliekoihin.

Tutkimuksemme osoitti myös, että sukkulamato P. hermaphrodita sillä on huomattava kyky hallita limojen käyttäytymistä. Normaalisti, kun parasiittisten matojen läsnä ollessa, tunkeutuu aistien vaara ja liukastuu pelkäämättä surmansa. Mutta kun nastat ovat jo tartunnan saaneet, ne näyttävät houkuttelevan alueille, joilla loinen on läsnä, ja ne jäävät iloisesti alueelle, jossa he vaarantavat tulehduksen.

Ohjaamalla liuskat kohti parasiitteja, P. hermaphrodita lyijyjä kuolemaan, minkä jälkeen sukkulamat voivat juhlaa ruhossa ja lisääntyä. Meillä oli aiemmin näytetty että useat slugilajit vältettiin P. hermaphrodita mutta oli hyvin yllättynyt siitä, että monet muut lajit, jotka ovat tartunnan saaneita, houkuttelivat sukkulamatkoihin. Tämä käyttäytyminen johtui nimenomaan P. hermaphrodita mutta ei muita sukkulamatoja.

Sen kaikki on serotoniinissa

Jotta voisimme ymmärtää tarkasti, kuinka nämä nematodit kontrolloivat liman käyttäytymistä, aloimme lääkepohjaisen kokeen, jossa syötimme infektoimattomia lonkkaita masennuslääkkeen fluoksetiinia (Prozac). Fluoksetiini lisää serotoniinin, kemiallisen signaalin tai ”välittäjäaineen” tasoa, joka säätelee mielialaa monissa eläimissä. Hämmästyttävää, että nämä huumausaineet ovat houkutelleet sukkulamaton saastuttamaan maaperään samalla tavalla kuin loiset, jotka ovat infektoineet loisen.

Havaitsimme myös, että nematodeja infektoituneita limoja, jotka ruokittiin cyproheptadine-lääkkeellä, joka on prozacin vastakkainen ja estää serotoniinia, ei enää kiinnitetty sukkulamatoihin. Kaikki tämä viittaa P. hermaphrodita manipuloi serotoniinin signalointia nälän aivoissa muuttamaan sen käyttäytymistä.

P. hermaphrodita ei ole yksin tässä käyttäytymisessä, ja monet loiset ovat kehittyneet hallitsemaan isäntänsä mieltä ja käyttäytymistä. Alkueläimet kuten Toxoplasma gondii saada tartunnan saaneet rotat menettävät pelonsa kissoista. Sieni kutsutaan Ophiocordyceps spp. ottaa muurahaisia ja saa heidät nousemaan puihin niin, että sieni voi hajottaa paremmin itiöt. Trematode litteät roistot ovat manipulaation päälliköitä, joilla on kyky hallita useiden organismien käyttäytymistä.

Vaikka todisteet tukevat ajatusta siitä, että P. hermaphrodita hallitsee isäntänsä vaikuttamalla välittäjäaineisiin, kuten serotoniiniin, T. gondii häiritsee toisen neurotransmitterin, dopamiinin, tuotantoa rottien käyttäytymistä. Tiedämme myös sen serotoniinia äyriäisiin voi jäljitellä acanthocephalan-matojen loisten aiheuttamia käyttäytymismuutoksia. Ja loinen Euhaplorchis, muuttaa tasapainoa killifishin serotoniinista ja dopamiinista ja aiheuttaa sen houkutteleva ruokintalinnuille. Vain loukkaantumalla linnun suolistoon loinen voi munata.

Tuloksemme viittaavat siihen, että muuttamalla serotoniinin tasoja terveissä nilkoissa voimme toistaa käyttäytymismuutokset, jotka ovat aiheuttaneet P. hermaphrodita infektio. Samoin voimme myös kääntää tartunnan saaneiden kolikoiden käyttäytymismuutokset jäljittelemään niiden lajien infektoimattomia jäseniä.

Lisätutkimukset voisivat saada paremman käsityksen pelkästään näiden nematodien, mutta myös muiden loisten, mielenhallinnan molekyylien monimutkaisuudesta. Viime kädessä voisimme käyttää näitä tietoja vaikuttamaan ja ohjaamaan tartunnan saaneiden kolikoiden käyttäytymistä. Voisimme tehdä heidät liikkumaan massiivisesti valitsemillemme alueille manipuloimalla niiden serotoniinitasoja, ja näin tehden niiden uhka ja ruokahalu.

Tietoja kirjoittajista

Robbie Rae, genetiikan lehtori, Liverpool John Moores University ja Sally Williamson, neurobiologian luennoitsija, Liverpool John Moores University

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon