在木偶真菌的影响下苍蝇遇到了令人毛骨悚然的结局
Carolyn Elya在伯克利公寓的阳台上发现了这位木偶大师。它是一种感染果蝇,侵入其神经系统并从内到外食用它们的真菌。
在他们的死亡痛苦中,受感染的苍蝇般的木偶在绳子上 - 有义务地爬到高点并展开他们的翅膀,暴露他们的腹部并允许真菌尽可能广泛地射击其孢子以感染新的苍蝇。
Elya并没有被击退,而是很兴奋。2015年夏天,当她第一次看到躺在腐烂的有机西瓜周围的死果蝇时,她怀疑她正在看到这种行为操纵真菌的影响。
经过几天的清晨和深夜访问西瓜后,她确认一种精神控制的真菌,实际上是在感染苍蝇,她很快就带来了实验室的果蝇果蝇Drosophila melanogaster,它们也被感染了。
只有在放弃含有抗真菌剂的实验室中用于喂养苍蝇的标准食品后,她才取得了成功。
“我认为这是一个大而坏,邪恶的东西,感染了很多苍蝇,但真菌实际上非常懦弱,”Elya说。
她说,这也很奇怪,几乎像科幻小说。
“我认为这就像身体抢夺者的入侵一样,”伊利亚说。“当我告诉别人我做了什么时,他们通常会被淘汰出局,但后来我告诉他们,它不能感染人类,他们真的很感兴趣。”
她将受感染的苍蝇带回加州大学伯克利分校实验室,在那里她是一名博士生,与分子和细胞生物学兼职教授Michael Eisen一起工作,并一直在研究它们,以确定真菌如何控制苍蝇的行为。
“有几个众所周知的微生物 - 细菌,真菌和原生动物 - 在自然界中操纵动物的行为,但我们还不了解这些生物如何劫持动物的神经系统,”Elya说。现在,因为果蝇已经在实验室中进行了如此彻底的研究,她有了找到的工具。
这种真菌已有160年的历史,被称为虫蛀虫(Entomophthora muscae)。属名意为“昆虫驱逐舰”。它诱导的行为在感染昆虫的真菌中并不罕见。有相关的真菌侵入蚂蚁,蚜虫,甲虫和蟋蟀并改变它们的行为,包括让它们开始致命的爬升到真正的孢子可以广泛传播的高点。事实上,这有一个名字:山顶疾病。
“微生物是生命中最具创新性的部分,”艾森最近告诉“大西洋”杂志记者。“逻辑告诉我们,任何时候微生物和动物之间都会发生相互作用,而这些微生物一直都会找到控制宿主行为的方法。”
Elya已经了解到的一件事是真菌在感染早期进入苍蝇的神经系统,这可能是真菌如何改变苍蝇行为的重要线索,她说。
她发现,虽然渗透到神经系统中,但是随着苍蝇日常行为的影响,它会从苍蝇的脂肪储备中觅食,显然受到的影响很小。
“据我所知,苍蝇无能为力,”她说。
只有在所有脂肪被消耗之后,苍蝇的行为才会变得异常,显然当真菌侵入并破坏其器官时。这是苍蝇开始花更多时间在更高的栖息地。最终,真菌似乎从它的长鼻中长出 - 虹吸管吸取液体食物 - 并粘在苍蝇所在的任何表面上,将其固定在适当的位置。然后苍蝇将它的翅膀抬起一个不自然的90度角并冻结到位,死了。
“就我所知,它在吃掉大脑之前一直不吃大脑,”Elya说。“这也是它吃掉肌肉的时候。”
Elya和Eisen上周在eLife杂志上发表了他们引人入胜的发现,并且正在继续他们的研究。现在,作为Benjamin de Bivort实验室哈佛大学的博士后,Elya正在关注真菌是如何让苍蝇爬上去的。
在加州大学伯克利分校,艾森和研究生麦克斯韦尔科伊尔对病毒很感兴趣,他们发现这种病毒令人惊讶地感染了感染苍蝇的真菌。
但是真菌会失去讽刺意味。
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