Массоспора манипулирует самцами цикад, заставляя их взмахивать крыльями, как самки – приглашение к спариванию, – что соблазняет ничего не подозревающих самцов цикад и заражает их.
Это недавнее открытие в причудливом мире цикад, пораженном психоделическим грибком, который содержит химические вещества, в том числе те, которые содержатся в галлюциногенных грибах. Исследование «Поведенческое предательство: как отдельные грибковые паразиты вербуют живых насекомых для выполнения своих задач» было опубликовано в журнале PLOS Pathogens.
«По сути, цикады соблазняют других заразиться, потому что их здоровые собратья заинтересованы в спаривании», – сказал Брайан Ловетт, соавтор исследования и постдокторант из Колледжа сельского хозяйства, природных ресурсов и дизайна Дэвиса. "Биоактивные соединения могут манипулировать насекомым, чтобы они не спали и продолжали передавать патоген в течение более длительного времени."
Эти действия продолжаются на фоне тревожной демонстрации пропорций фильма ужасов категории B: споры Massospora разъедают гениталии, задницу и живот цикады, заменяя их спорами грибов. Затем они «стираются, как ластик на карандаше», – сказал Ловетт.
Ловетт сравнил передачу модифицирующего поведение вируса с бешенством.
И бешенство, и энтомопатогенные грибы (паразиты, уничтожающие насекомых) привлекают своих живых хозяев для успешной «активной передачи хозяина», – сказал Ловетт.
«Когда вы заражены бешенством, вы становитесь агрессивными, вы боитесь воды и не глотаете», – сказал Ловетт. "Вирус передается через слюну, и все эти симптомы, по сути, превращают вас в машину распространения бешенства, где вы с большей вероятностью укусите людей.
"В этом смысле мы все хорошо знакомы с активной передачей через хост. Поскольку мы также животные, как насекомые, нам нравится думать, что мы полностью контролируем наши решения, и мы принимаем свою свободную волю как должное. Но когда эти патогены заражают цикады, становится совершенно ясно, что патоген тянет за поведенческие рычаги цикады, чтобы заставить ее делать то, что не в интересах цикады, но в очень большой степени в интересах патогена."
Коллега Ловетта и соавтор статьи Мэтью Кассон, доцент кафедры патологии растений и микологии, в прошлом году впервые помог обнаружить психоактивные соединения в грибах цикады, инфицированных массоспорой.
«В нашей предыдущей литературе всегда упоминалось странное поведение, связанное с Massospora и некоторыми близкородственными грибами, но чего не хватало, так это синтеза всей этой новой информации, которая стала известна», – сказал Кассон. "Самая интересная находка – это то, чего мы до сих пор не знаем. Мы поняли, что есть несколько возможных сценариев заражения, которые мы раньше не рассматривали."
Кассон отметил, что общепринято, что нимфы цикады сталкиваются с Massospora на 17-м году жизни, когда они выходят из земли, чтобы линять взрослых особей.
Но исследователи также пришли к выводу, что нимфы могут встречаться с Massospora на пути вниз, чтобы питаться корнями в течение 17 лет.
«Грибок мог более или менее подстерегать своего хозяина в течение следующих 17 лет, пока что-то не пробудило его, возможно, гормональный сигнал, где он, возможно, находится в состоянии покоя и бессимптомно у своего хозяина цикады», – сказал Кассон.
Вместе с Ловеттом и Кассоном работала аспирантка Энджи Масиас, которая считает, что их исследование приведет к лучшему общему пониманию насекомых.
«Эти открытия не только супер крутые, но и обладают большим потенциалом, помогая нам лучше понять насекомых и, возможно, научиться лучшим способам борьбы с видами вредителей с помощью грибов, которые манипулируют поведением хозяев», – сказала она. "Почти наверняка существуют неоткрытые виды Massospora, не говоря уже о других грибах AHT (активная передача хозяина), и каждый из них будет развивать свою собственную тесную связь с биологией своего хозяина."
Группе удалось исследовать выводки цикад в начале этого года на юго-востоке Западной Вирджинии.
Ловетт также объяснил, почему цикады снова появляются так скоро.
«Разные выводки появляются в разное время», – сказал он. "Есть наши периодические цикады, которые выходят каждые 13 лет, и есть другие периодические цикады, которые выходят каждые 17 лет.
Сроки в разных состояниях разнесены."
И, как бы абсурдно ни звучало зараженное гниение цикады, в целом они безвредны для человека, сказал он. Они также размножаются с такой скоростью, что истребление грибами полчищ цикад мало влияет на их общую популяцию.
"Они очень послушные", – сказал Ловетт. "Вы можете подойти к одному из них, поднять его, чтобы увидеть, есть ли на нем грибок (белая или желтоватая пробка на заднем конце), и поставить обратно.
Они ни в коем случае не являются серьезными вредителями. Это просто действительно интересное причудливое насекомое, которое вело причудливый образ жизни."