Wie Haarwürmer das Gehirn eines Mantis-Wirts kontrollieren, entdecken Wissenschaftler

• Rosshaarwürmer können das Gehirn eines Wirts kontrollieren und ihn zum Wasser lenken, wo er ertrinkt.
• Wissenschaftler untersuchen seit Jahren die Fähigkeit der Würmer, den Geist zu kontrollieren. Aber was ist wirklich los?
• Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass diese cleveren Kreaturen herausgefunden haben, wie sie DNA stehlen können, um Wirte zu manipulieren.

Rosshaarwürmer sehen auf den ersten Blick wie einfache Lebewesen aus, in Wirklichkeit gehören sie jedoch zu den raffiniertesten Körperräubern der Natur.

Diese parasitären Würmer, die dunklen und strähnigen Pferdehaaren ähneln, übernehmen die Kontrolle über das Gehirn ihres Wirts und treiben ihn in den Selbstmord.

Wissenschaftler untersuchen seit Jahren Haarwürmer und ihre Gedankenkontrolle, aber wie diese cleveren Entführer eine solche Leistung auf molekularer Ebene vollbringen, war bis vor Kurzem ein wissenschaftliches Rätsel.

Der magische Nachahmertrick der Haarwürmer

Als Larve besteht die erste Lebensaufgabe eines Haarwurms darin, gefressen zu werden, normalerweise von einer Kaulquappe oder einer jungen Mücke. Doch erst wenn das Tier von einem größeren Landinsekt gefressen wird, etwa einer Grille, einem Tausendfüßler, einer Heuschrecke oder einer Gottesanbeterin, übernimmt der Wurm die Kontrolle.

Nachdem die Verdauungssäfte des Insekts den Körper des ersten Wirts aufgelöst haben, bricht der Rosshaarwurm im Stil eines Trojanischen Pferdes aus. Es entzieht seinem neuen Wirt etwa drei Monate lang die Nährstoffe, bevor er den Wirt dazu treibt, sich selbst zu ertränken.

Haarwürmer vermehren sich und legen Eier im Wasser ab. Nachdem ihr Wirt sich selbst getötet hat, kann der Wurm zum nächsten Ball orgierender Haarwürmer schwimmen, um den Zyklus von neuem zu beginnen.

Laut einer im letzten Monat in der Fachzeitschrift veröffentlichten Studie übernehmen die Würmer mithilfe eines cleveren Nachahmertricks die Kontrolle über ihren Wirt Aktuelle Biologie.

Die Forscher fanden heraus, dass Würmer Chemikalien im Körper ihres Wirts nachahmen, die genau wie die Neurotransmitter des Wirts wirken – chemische Botenstoffe, die dem Gehirn helfen, mit dem Rest des Körpers zu kommunizieren.

DNA-Diebe

In der Studie untersuchten die Forscher den genetischen Code der Rosshaarwurmart Chordodes fukuii und ihres Lieblingswirts, der Gottesanbeterinnen, auch Mantis genannt.

Das fanden sie bei Chordodes Wenn man eine Gottesanbeterin in Richtung Selbstmord manipuliert, erfährt das Genom des Wurms viele Veränderungen. Fast 3.200 seiner Gene werden aktiver und beginnen, mehr Proteine ​​zu produzieren, während rund 1.700 Gene weniger aktiv werden.

Unterdessen beobachteten Forscher minimale Veränderungen in den Genen der Gottesanbeterin.

Dies gab den Wissenschaftlern einen entscheidenden Hinweis, um herauszufinden, wie die Würmer die Kontrolle übernehmen: Wenn die einzigen Veränderungen innerhalb der Chordodes stattfanden, Das bedeutete, dass die Chordodes die Gottesanbeterin kontrollieren, indem sie ihre eigenen Chemikalien erzeugen, anstatt die ihres Wirts zu verwenden.

Die Würmer waren wahrscheinlich in der Lage, diese bewusstseinskontrollierenden Chemikalien zu produzieren, indem sie Kopien der Mantis-DNA über einen Prozess stahlen, der als horizontaler Gentransfer bezeichnet wird, sagte Studienautor Tappei Mishina. Diese Idee wurde weiter durch die Tatsache gestützt, dass die Forscher 1.420 Chordodes-Gene fanden, die eng mit Mantis-Genen übereinstimmten.

Normalerweise wird der genetische Code vertikal vom Elternteil auf das Kind übertragen, aber beim horizontalen Gentransfer schnappt sich der Chordodes die DNA der Gottesanbeterin direkt.

Haarwürmer sind nicht die einzigen Organismen, die das können – Viren Mach es oft. Aber Haarwürmer gehören definitiv zu den größeren und komplexeren Organismen, die diese Fähigkeit unter Beweis stellen.

Anstatt einen riesigen DNA-Raub zu begehen, sagte Mishina, hätten die Chordodes wahrscheinlich Teile genetischen Materials gestohlen, die sich über Generationen hinweg angesammelt hätten. Diese DNA gab ihnen die Werkzeuge, die sie brauchten, um ihre Wirte einer Gehirnwäsche zu unterziehen.

3 Möglichkeiten, wie Haarwürmer einen Wirt manipulieren können

Die Autoren der Studie gingen noch einen Schritt weiter und versuchten herauszufinden, was genau diese Chemikalien im Gehirn der Gottesanbeterin bewirken, um es zu kontrollieren. Sie verknüpften die genetischen Veränderungen des Haarwurms mit drei möglichen Mechanismen.

Der erste Mechanismus ist die Manipulation von Neurotransmittern wie Dopamin.

„Wir haben bei einigen manipulierten Mantis im Vergleich zu nicht manipulierten und nicht infizierten Mantis einen extrem hohen Dopaminspiegel festgestellt“, sagte Mishina und fügte hinzu, dass weitere Forschung erforderlich sei, um dies sicher zu wissen. Aber vorherige Studien haben gezeigt, dass Dopamin die Bewegung und Motivation bei Insekten antreibt, ähnlich wie es beim Menschen der Fall ist.

Ein anderer möglicher Weg, berichten die Autoren, sei ein Wurm Aktiviert auch Gene, die die Gottesanbeterin dazu ermutigen, sich dem Licht zuzuwenden, idealerweise Licht mit horizontaler Polarisation, wie es von Gewässern reflektiert wird.

Schließlich fanden die Studienautoren genetische Veränderungen im Zusammenhang mit dem zirkadianen Rhythmus der Gottesanbeterin. Rosshaarwürmer sorgen dafür, dass ihre Wirte mitten am Tag aktiver sind, wenn das vom Wasser reflektierte Licht leichter zu finden ist. Je mehr sich der Wirt bewegt, desto wahrscheinlicher ist es, dass er einen geeigneten Ort zum Ertrinken findet.

Sollten sich Menschen Sorgen machen?

Glücklicherweise gibt es keine Berichte darüber, dass Rosshaarwürmer Menschen einer Gehirnwäsche unterziehen Integriertes Schädlingsbekämpfungsprogramm der University of California.

Wenn Sie irgendwie ein Insekt essen würden, das davon befallen wäre, wäre das Schlimmste, was Sie wahrscheinlich bekommen würden, eine leichte Darmverstimmung.

Haarwürmer ahmen nur die Chemikalien ihrer bevorzugten Wirtsart nach. Der Studie zufolge können die Chordodes-Würmer also nur Gottesanbeterinnen kontrollieren und keine anderen Insekten oder Säugetiere als Puppenspieler.