在木偶真菌的影響下蒼蠅遇到了令人毛骨悚然的結(jié)局
Carolyn Elya在伯克利公寓的陽(yáng)臺(tái)上發(fā)現(xiàn)了這位木偶大師。它是一種感染果蠅,侵入其神經(jīng)系統(tǒng)并從內(nèi)到外食用它們的真菌。
在他們的死亡痛苦中,受感染的蒼蠅般的木偶在繩子上 - 有義務(wù)地爬到高點(diǎn)并展開(kāi)他們的翅膀,暴露他們的腹部并允許真菌盡可能廣泛地射擊其孢子以感染新的蒼蠅。
Elya并沒(méi)有被擊退,而是很興奮。2015年夏天,當(dāng)她第一次看到躺在腐爛的有機(jī)西瓜周?chē)乃拦墪r(shí),她懷疑她正在看到這種行為操縱真菌的影響。
經(jīng)過(guò)幾天的清晨和深夜訪(fǎng)問(wèn)西瓜后,她確認(rèn)一種精神控制的真菌,實(shí)際上是在感染蒼蠅,她很快就帶來(lái)了實(shí)驗(yàn)室的果蠅果蠅Drosophila melanogaster,它們也被感染了。
只有在放棄含有抗真菌劑的實(shí)驗(yàn)室中用于喂養(yǎng)蒼蠅的標(biāo)準(zhǔn)食品后,她才取得了成功。
“我認(rèn)為這是一個(gè)大而壞,邪惡的東西,感染了很多蒼蠅,但真菌實(shí)際上非常懦弱,”Elya說(shuō)。
她說(shuō),這也很奇怪,幾乎像科幻小說(shuō)。
“我認(rèn)為這就像身體搶奪者的入侵一樣,”伊利亞說(shuō)。“當(dāng)我告訴別人我做了什么時(shí),他們通常會(huì)被淘汰出局,但后來(lái)我告訴他們,它不能感染人類(lèi),他們真的很感興趣。”
她將受感染的蒼蠅帶回加州大學(xué)伯克利分校實(shí)驗(yàn)室,在那里她是一名博士生,與分子和細(xì)胞生物學(xué)兼職教授Michael Eisen一起工作,并一直在研究它們,以確定真菌如何控制蒼蠅的行為。
“有幾個(gè)眾所周知的微生物 - 細(xì)菌,真菌和原生動(dòng)物 - 在自然界中操縱動(dòng)物的行為,但我們還不了解這些生物如何劫持動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng),”Elya說(shuō)?,F(xiàn)在,因?yàn)楣壱呀?jīng)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了如此徹底的研究,她有了找到的工具。
這種真菌已有160年的歷史,被稱(chēng)為蟲(chóng)蛀蟲(chóng)(Entomophthora muscae)。屬名意為“昆蟲(chóng)驅(qū)逐艦”。它誘導(dǎo)的行為在感染昆蟲(chóng)的真菌中并不罕見(jiàn)。有相關(guān)的真菌侵入螞蟻,蚜蟲(chóng),甲蟲(chóng)和蟋蟀并改變它們的行為,包括讓它們開(kāi)始致命的爬升到真正的孢子可以廣泛傳播的高點(diǎn)。事實(shí)上,這有一個(gè)名字:山頂疾病。
“微生物是生命中最具創(chuàng)新性的部分,”艾森最近告訴“大西洋”雜志記者。“邏輯告訴我們,任何時(shí)候微生物和動(dòng)物之間都會(huì)發(fā)生相互作用,而這些微生物一直都會(huì)找到控制宿主行為的方法。”
Elya已經(jīng)了解到的一件事是真菌在感染早期進(jìn)入蒼蠅的神經(jīng)系統(tǒng),這可能是真菌如何改變蒼蠅行為的重要線(xiàn)索,她說(shuō)。
她發(fā)現(xiàn),雖然滲透到神經(jīng)系統(tǒng)中,但是隨著蒼蠅日常行為的影響,它會(huì)從蒼蠅的脂肪儲(chǔ)備中覓食,顯然受到的影響很小。
“據(jù)我所知,蒼蠅無(wú)能為力,”她說(shuō)。
只有在所有脂肪被消耗之后,蒼蠅的行為才會(huì)變得異常,顯然當(dāng)真菌侵入并破壞其器官時(shí)。這是蒼蠅開(kāi)始花更多時(shí)間在更高的棲息地。最終,真菌似乎從它的長(zhǎng)鼻中長(zhǎng)出 - 虹吸管吸取液體食物 - 并粘在蒼蠅所在的任何表面上,將其固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。然后蒼蠅將它的翅膀抬起一個(gè)不自然的90度角并凍結(jié)到位,死了。
“就我所知,它在吃掉大腦之前一直不吃大腦,”Elya說(shuō)。“這也是它吃掉肌肉的時(shí)候。”
Elya和Eisen上周在eLife雜志上發(fā)表了他們引人入勝的發(fā)現(xiàn),并且正在繼續(xù)他們的研究?,F(xiàn)在,作為Benjamin de Bivort實(shí)驗(yàn)室哈佛大學(xué)的博士后,Elya正在關(guān)注真菌是如何讓蒼蠅爬上去的。
在加州大學(xué)伯克利分校,艾森和研究生麥克斯韋爾科伊爾對(duì)病毒很感興趣,他們發(fā)現(xiàn)這種病毒令人驚訝地感染了感染蒼蠅的真菌。
但是真菌會(huì)失去諷刺意味。
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