السيكادا: فطر يتحكم بالحشرات

فطر ماسوسبورا سيكادينا وتأثيره على حشرات السيكادا

في هذا الربيع، ستخرج المليارات من حشرات السيكادا بعد أكثر من عقد من الزمن تحت الأرض، وهي على استعداد للصعود إلى الأشجار وإحداث ضجة أثناء غنائها لجذب الرفاق. لكن بعض هذه الحشرات لن تنجح في تحقيق هدفها المتمثل في التكاثر - وبدلاً من ذلك، سيتم السيطرة عليها مثل الزومبي لنشر فطر غريب يختطف أجسام السيكادا وسلوكها.

قد تبدو تفاصيل هجوم الفطريات على الحشرات - تدمير الأعضاء التناسلية للحشرات، واستبدال بطونها بتجويف مليء بالجراثيم الفطرية، والتلاعب بالحشرات في سلوك جنسي مفرط لنشر الفطريات بشكل أكبر وتحويل السيكادا إلى ما يسميه بعض العلماء "صانعي أملاح الموت" - وكأنها تنتمي إلى فيلم رعب عن مخلوقات. ولكن عندما يتعلق الأمر بفطريات ماسوسبورا سيكادينا، قال الدكتور جون كولي، الأستاذ المشارك في علم البيئة وعلم الأحياء التطوري في جامعة كونيتيكت في هارتفورد، "الحقيقة في الواقع أغرب بكثير من الخيال العلمي."

دورة حياة حشرات السيكادا وتأثير الفطر

تضع حشرات السيكادا الدورية بيضها في أغصان الأشجار، وعندما يفقس هذا البيض، تسقط صغار السيكادا الناتجة أو الحوريات إلى الأرض وتحفر في التربة. واعتماداً على نوعها، تقضي هذه الحشرات 13 أو 17 عاماً تحت الأرض، وتشرب النسغ من جذور الأشجار، حتى يحين وقت خروج السيكادا شبه الناضجة. وفي مرحلة ما، تتعرض الحشرات إلى جراثيم فطر ماسوسبورا سيكادينا. وليس من الواضح للعلماء ما إذا كان ذلك يحدث عند دخول السيكادا إلى التربة أو عند مغادرتها لها، أو كيف يحدث هذا التعرض.

تشق الجراثيم طريقها إلى أجسام السيكادا، ومن هذه النقطة فصاعداً، يصبح السيكادا تحت رحمة الطفيلي الفطري. تتراكم كتلة من الجراثيم الفطرية في بطن كل حشرة سيكادا مصابة. وفي نهاية المطاف، يسقط الجزء الخلفي من الزيز - بما في ذلك أعضائه التناسلية -. وقال الدكتور مات كاسون، الأستاذ المشارك في علم الفطريات وأمراض الغابات في جامعة ويست فيرجينيا: "تظهر مكانها سدادة فطرية بيضاء، وهي عبارة عن كتلة من الجراثيم التي تنفجر من مكان الأعضاء التناسلية والبطن التي كانت موجودة من قبل". "يبدو الأمر وكأن هناك قطرة علكة سقطت في غبار الطباشير، ملتصقة بمؤخرة هذه الحشرات."

على الرغم من وجود قطرة علكة طباشيرية من الجراثيم بدلاً من الأعضاء التناسلية، إلا أن حشرة السيكادا المصابة لا تزال تحاول التزاوج بحماس. تتلاعب الفطريات بسلوك حشرة السيكادا مسببة ما يشير إليه الباحثون، بمن فيهم كاسون، باسم فرط التزاوج الجنسي. تستمر الذكور المصابة في محاولة التزاوج مع الإناث، كما أنها تغير سلوكها لجذب زملائها من الذكور. تنفض إناث السيكادا السليمة أجنحتها للإشارة إلى استعدادها للتزاوج. ترفرف كل من ذكور وإناث السيكادا المصابة بحشرة الماسوسبورا بأجنحتها لجذب الذكور المصابة بالعدوى قريبًا.

لكن محاولة التزاوج هي جزء واحد فقط من كيفية نشر حشرة السيكادا المصابة للفطر.

"السيكادا الدورية لديها أعضاء تناسلية متشابكة. لذا عندما تتفرق، خمن ماذا يحدث؟ "والآن الحشرة التي أصيبت بالعدوى قد انفتحت."

تأثير الأمفيتامين على حشرات السيكادا المصابة

وبمجرد أن يتم تمزيق السدادة الفطرية الطباشيرية إلى أشلاء، يطير الزيز المصاب والمنزوع الأحشاء في الأرجاء، ويمطر جراثيمه البنية الرقيقة. قال كاسون: "نطلق عليها اسم هزازات الموت". وتنتقل الجراثيم التي تنثرها هذه الأبواغ التي تنثرها هذه الحشرات الملحية الطائرة لتصيب الجيل التالي من حشرات الزيز التي ستظهر بعد أكثر من عقد من الزمن وتبدأ الدورة من جديد.

إنها حركة وتزاوج مروعة بالنسبة للحيوانات التي تمزقت أجسادها. وقد وجد كاسون وزملاؤه تفسيراً محتملاً لما يجعل هذه الحشرات تستمر في الحياة. قال كاسون: "لقد وجدنا مادة الأمفيتامين في تلك السدادات الفطرية، مما يوفر تفسيرًا معقولًا لسبب حدوث التعديل السلوكي". ففي النهاية، تعتبر الأمفيتامينات من المنشطات القوية لدى البشر.

أشار كولي إلى أنه في حين أن الأمفيتامينات تحفز الجهاز العصبي المركزي للحيوانات الفقارية، فإن الحشرات (التي هي كلها من اللافقاريات) مثل السيكادا لديها أجهزة عصبية مختلفة، وليس من الواضح ما إذا كانت تلك المنشطات ستؤثر عليها بنفس الطريقة.

وقال كولي: "لقد تركنا مع هذه المشكلة، وهي أنها تصنع مادة كيميائية ذات تأثير نفسي قوي، لكن المادة الكيميائية ذات التأثير النفسي القوي قد لا تفعل أي شيء للحشرات". واقترح أن الفطريات قد يكون لديها وسيلة مختلفة للتحكم في سلوك الزيز، وأن الأمفيتامينات التي تنتجها قد تعمل بدلاً من ذلك على درء الحيوانات المفترسة الفقارية للزيز (وبالتالي للفطريات التي تعيش فيها الزيز)، مثل الطيور.

تجدر الإشارة إلى أن ظهور الزيز الدوري هذا الربيع جدير بالملاحظة لأن حضينتين مختلفتين ستظهران في وقت واحد في المناطق المجاورة - الزيز الذي يبلغ من العمر 17 عامًا يتركز في شمال إلينوي، والزيز الذي يبلغ من العمر 13 عامًا في معظم أنحاء الغرب الأوسط والجنوب الشرقي. ولم يسبق لهذين السربين أن ظهرا فوق سطح الأرض في نفس الوقت منذ عام 1803؛ ومع ذلك، يتوقع العلماء تداخلًا جغرافيًا ضئيلًا بين السربين.

وقال كاسون إنه يأمل في دراسة الحشرات المصابة من السربين المختلفين ومعرفة ما إذا كانت هناك اختلافات جينية بين حشرة السيكادينا التي تصيب السربين البالغ عمرهما 17 سنة و 13 سنة.

وفي حين أن حشرات السيكادا صالحة للأكل، قال كاسون إن الأشخاص الذين يأملون في تذوق الحشرات يجب أن ينتقوا الحشرات التي يأكلونها. وقال كاسون إنه إذا وجدت حشرات السيكادا البالغة قريبة من نهاية حياتها، أو ميتة بالفعل، "لا ترغب في وضعها في فمك"، بغض النظر عما إذا كانت مصابة بحشرة السيكادينا. إذا أكل شخص أو كلب أو قطة حشرة سيكادينا المصابة، فلن يتأثروا بالأمفيتامينات الموجودة فيها - فالجرعة صغيرة جدًا. وبالنسبة لمحبي فيلم "The Last of Us"، فإن حشرة M. cicadina قادرة فقط على إصابة حشرات السيكادينا (وفقط الأصناف التي تبلغ 13 و 17 عامًا من هذه الحشرات)، لذلك من المحتمل أن يكون البشر في مأمن من الزومبي.

قال كاسون إنه في حين أنه يتفهم الخوف الذي قد ينتاب الناس بشأن الظهور القادم لحشرة الزيز، ناهيك عن العدوى الفطرية البشعة التي قد يصاب بها ما يصل إلى 10% من هذه الحشرات، إلا أنه أشار إلى أن "هذا مشهد بيولوجي. وأعتقد أننا يجب أن نقدر ذلك باعتباره أحد عجائب الطبيعة في العالم."

كيت غوليمبيفسكي _ كاتبة علمية مستقلة مقيمة في شيكاغو ومهتمة بشكل خاص بعلم الحيوان والديناميكا الحرارية والموت _.