Der „Zug nach Busan“ der Tierwelt – haben Sie Angst?

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Bingbingbang (Institut für Zoologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Hersteller: China Science Expo

Gibt es wirklich Zombies? Es gibt keine Menschen, aber es gibt tatsächlich einige Kreaturen, die zu „Zombies“ geworden sind. Beispiele hierfür sind Zombiezikaden, Zombiefrösche, Zombieameisen usw. Diese Lebewesen werden von bestimmten Pilzen befallen, ihre Körper werden von Pilzen befallen, sie verlieren ihr „Bewusstsein“ und werden zu von Pilzen gesteuerten „Zombies“.

Wie also infizieren sich Ameisen mit Pilzen? Werden wir Menschen von diesen speziellen Pilzen infiziert und in „Zombies“ verwandelt? Die Antwort verraten wir Ihnen am Ende des Artikels!

Parasitismus der Ameise Campylobacter

(Bildquelle: Wikipedia)

Katastrophe vom Himmel: Wie Zombie-Ameisen entstehen

Nehmen wir Zombie-Ameisen als Beispiel: Eine unglückliche Ameise ist vielleicht an einem sonnigen Nachmittag einfach auf Nahrungssuche. Beim Krabbeln auf einem Baum infizierte es sich versehentlich mit einem bestimmten Pilz, der speziell Ameisen befällt. Danach beginnt der Pilz, sich im Körper der Ameise zu vermehren und zu wachsen, wobei er nach und nach die eigenen Zellen und Gewebe der Ameise ersetzt. Aus der ursprünglichen Ameise wurde eine Puppe mit einer leeren Schale, aber einem Magen voller Pilze.

Das ist nicht das Unverschämteste. Während des wilden Wachstums des Pilzes kontrolliert dieser das „Bewusstsein“ der Ameisen, indem er bestimmte Enzyme oder Gase produziert und das Verhalten der Marionettenameisen manipuliert, bis der Wert der Ameisen erschöpft ist und sie vollständig sterben.

Ein Kampf der Intelligenz und des Mutes: das ultimative Tauziehen zwischen Ameisen und Pilzen

Verfügen Ameisen also über irgendwelche Gegenmaßnahmen gegen diese Art von Pilzbefall? Oder sind wir völlig schutzlos und können nur vom Pilz kontrolliert werden? Kürzlich ergab eine gemeinsame Studie österreichischer und deutscher Wissenschaftler, dass zwischen Pilzen und Ameisen ein sehr offensichtliches Phänomen des „Kampfes der Intelligenz und des Mutes“ besteht.

Ameisen helfen ihren Artgenossen umgehend dabei, die Pilze auf ihrem Körper zu beseitigen. So wird verhindert, dass sich die Pilze in großer Zahl auf ihrem Körper vermehren und es bilden sich keine Zombie-Ameisen. Gleichzeitig entwickeln sich die Pilze weiter und sind für Ameisen immer schwieriger zu identifizieren. So entgehen sie der Beseitigung, ganz nach dem Sprichwort „Je höher die Tugend, desto höher das Böse“.

In dieser Studie hat ein Team österreichischer Wissenschaftler Ameisenkolonien genau untersucht.

Versuchsameisen, die mit pathogenem grünen Muscardin (im Folgenden als „Pilz“ bezeichnet) infiziert waren, wurden in einer Umgebung mit und ohne Gefährten aufgezogen. In einer Umgebung mit Artgenossen erkennen die anderen Ameisen infizierte Individuen sofort, reagieren darauf und entfernen infektiöse Partikel schnell und effektiv von den Mitgliedern der Kolonie.

Zwei Sätze experimenteller Umgebungseinstellungen: Eine Gruppe von Ameisen wurde in einer Umgebung ohne Gefährten aufgezogen (linkes Bild), die andere Gruppe in einer Umgebung mit Gefährten (rechtes Bild).

(Bildquelle: Referenz [1])

Mit anderen Worten: Wenn diese Pilze den Körper einer Ameise vollständig besetzen wollen, müssen sie nicht nur dem Immunsystem einer einzelnen Ameise entkommen, sondern auch erfolgreich der Erkennung durch das Immunsystem aller Ameisen in ihrer Kolonie entgehen.

Diese gegenseitige Hilfeleistung kann jedoch nicht verhindern, dass Ameisen von Pilzen befallen werden. Um mit der gegenseitigen Hilfe und dem rechtzeitigen Reinigungsprozess von Pilzpartikeln innerhalb der Ameisenkolonien zurechtzukommen, haben auch die Pilze grundlegende Veränderungen durchgemacht. Die Forscher stellten fest, dass Pilze in Anwesenheit von Ameisen über 10 Infektionszyklen hinweg deutlich mehr Sporen bzw. Jungtiere des Pilzes produzierten als Pilze in Abwesenheit von Ameisen.

Nicht nur wurde der Pilz mit der Zeit stärker, überraschenderweise taten die Ameisen auch weniger, um die Pilzpartikel zu entfernen. Das heißt, die Ameisen waren nicht mehr in der Lage, die Pilzpartikel so schnell und effizient zu identifizieren und zu entfernen. Die Forscher erklärten, dass sich der Pilz verändert habe und von Ameisen nicht mehr leicht erkannt werden könne.

Ist das also wirklich der Fall? Verändert sich der Pilz wirklich, wenn die Ameisenkolonie rebelliert? Um diese Hypothese zu überprüfen, führten die Forscher eine vergleichende Analyse von Pilzen in Umgebungen mit und ohne Ameisengefährten durch. Die Ergebnisse zeigten, dass die Pilze in den beiden Umgebungen tatsächlich nicht mehr dieselben waren. In einer Umgebung, in der Ameisen Gefährten haben, die ihnen beim Aufräumen helfen, verringert der Pilz allmählich seinen eigenen Ergosteringehalt (eine pilzspezifische Verbindung, die vom Wirt erkannt werden kann), um der kollektiven sozialen Immunabwehr der Ameisen zu entgehen.

Cordyceps sinensis ist eigentlich eine Kombination aus Insekten und Pilzen.

(Bildquelle: Wikipedia)

Dies zeigt, dass in diesem Angriffs- und Widerstandskrieg zwischen Pilzen und Ameisen beide Seiten immer stärker werden und eskalieren. Aufgrund ihrer gegenseitigen Existenz müssen sich sowohl Pilze als auch Ameisen kontinuierlich weiterentwickeln, um ihre Erfolgschancen zu erhöhen. Dies lässt uns über die „Intelligenz“ der Pilze staunen, als ob sie über ein eigenes Denken und Bewusstsein verfügen würden, um mit dem Widerstand der Ameisen fertig zu werden.

Werden mit Pilzen infizierte „Zombies“ auftauchen?

Nachdem wir über den Kampf der Intelligenz und des Mutes zwischen Ameisen und Pilzen gesprochen haben, kommen wir schließlich zu der Frage, die Sie am meisten interessiert: Wird dieser schreckliche Pilz den Menschen befallen?

Darüber müssen wir uns noch keine Gedanken machen. Da der menschliche Körper ein sehr komplexes biologisches System mit einem vollständigen Immunsystem ist, reichen die derzeitigen Fähigkeiten der Pilze nicht aus, um in das menschliche Bewusstsein einzudringen und es zu kontrollieren. Zumindest im Moment sind wir also in Sicherheit.

Abschluss

Ich hätte nicht erwartet, dass unter dem scheinbar unscheinbaren Körper eines Insekts in der Natur ein so erbitterter Krieg tobt. Forscher haben wissenschaftliche Daten verwendet, um uns zu erklären, wie der Krieg zwischen Pilzen und Insekten eskaliert, und um uns ein objektiveres Verständnis der mikrobiellen Gemeinschaft zu ermöglichen.

Quellen:

[1] https://www.nature.com/articles/s41559-023-01981-6

Herausgeber: Guo Yaxin