Schnecken sind gefräßig. Apathie

Schnecken und Schnecken sind der Fluch von fast jedem Gärtner und Gemüsebauer. Insbesondere Schnecken haben einen unersättlichen Appetit und essen unaufhörlich Stiele, Blätter und Triebe. Kein Wunder, dass Gärtner nach Möglichkeiten gesucht haben, die Verbreitung dieses Pflanzenkiller zu kontrollieren. Leider kann die häufigste Reaktion - Schneckenkorn - eine schreckliche Wirkung auf andere Wildtiere haben. Eine Alternative ist der Parasit Phasmarhabditis hermaphrodita, ein Nematodenwurm, der natürlich Schnecken und Schnecken tötet.

Bis vor kurzem hatten wir keine Ahnung, warum dieser Parasit so effektiv war. Unser neuere Forschungen, in Behavioral Processes veröffentlicht, zeigt, dass nach P. hermaphrodita infiziert die Schnecke, sie übernimmt die Kontrolle über ihr Verhalten und verwandelt sie im Wesentlichen in einen Zombie. Wenn wir genauer untersuchen, wie dieser Parasit die Kontrolle über das Verhalten der Schnecke übernimmt, können wir die molekularen Feinheiten der Gedankenkontrolle besser verstehen und sogar das Verhalten von Schnecken in Massen kontrollieren.

Schnecken sind besonders schwer zu kontrollieren, da sie tief in den Boden eindringen und eine enorme Anzahl an Nachkommen hervorbringen können. Kontrollmethoden, die sich eher auf Schneckenkorn konzentriert haben, können leicht abgewaschen werden hochgiftig zu einer Reihe von anderen Wildtieren. Seit Jahrzehnten enthalten diese Pellets Methiocarb und Metaldehyd, die beide für die Umwelt schädlich sein können. Methiocarb hat jetzt wurde verbannt und die Verwendung von Metaldehyd in Gewässern ist streng reguliert.

Das P. hermaphrodita Parasit dagegen ist eine organische und wirksame Alternative zur Bekämpfung von Nacktschnecken. Wenn sie dem Boden hinzugefügt werden, jagen, infizieren und töten die Parasiten alle Schnecken, die sie darin finden 21 Tage. Dann reproduzieren sich die Nematoden auf der Leiche und begeben sich auf die Suche nach irgendwelchen Nacktschnecken, die ihnen zuvor entgangen sind. Es gibt 108 Arten von Nematoden, die Schnecken und Schnecken befallen. Aber im Gegensatz zu anderen, P. hermaphrodita ist hochspezifisch und beeinflusst andere wirbellose Tiere wie Insekten oder Regenwürmer nicht.

Unsere Forschung zeigte auch, dass der Nematodenwurm P. hermaphrodita hat die bemerkenswerte Fähigkeit, das Verhalten von Schnecken zu kontrollieren. Gewöhnlich spüren Schnecken, wenn sie in der Nähe von parasitären Würmern leben, Gefahr und rutschen weg, weil sie befürchten, sich tödlich anstecken zu lassen. Aber wenn Nacktschnecken bereits infiziert sind, scheinen sie von Gebieten angezogen zu werden, in denen der Parasit vorhanden ist, und bleiben glücklich in einem Gebiet, wo sie weitere Infektionen riskieren.

Indem man die Schnecken auf mehr Parasiten richtet, P. hermaphrodita führen die Nacktschnecken in den Tod, wonach die Nematoden sich am Schlachtkörper festsetzen und vermehren können. Wir hatten zuvor gezeigt dass mehrere Schneckenarten vermieden werden P. hermaphrodita aber waren sehr überrascht zu sehen, dass mehrere andere Spezies, wenn sie infiziert wurden, zu den Nematoden angezogen wurden. Dieses Verhalten wurde speziell verursacht durch P. hermaphrodita aber nicht andere Nematoden.

Es ist alles im Serotonin

Um genau zu verstehen, wie diese Nematoden das Verhalten der Schnecke kontrollierten, begannen wir mit einem Drogen-basierten Experiment, bei dem wir nicht-infizierte Schnecken mit dem Antidepressivum Fluoxetin (Prozac) fütterten. Fluoxetin erhöht das Niveau von Serotonin, das chemische Signal oder "Neurotransmitter", die Stimmung bei vielen Tieren regelt. Erstaunlicherweise wurden diese arzneimittelhaltigen Nacktschnecken vom Nematoden befallenen Boden angezogen wie die vom Parasiten befallenen Nacktschnecken.

Wir fanden auch, dass Nematoden-infizierte Schnecken mit Cyproheptadin gefüttert wurden, einem Arzneimittel, das das Gegenteil von Prozac bewirkt und Serotonin blockiert, wurden von den Nematoden nicht mehr angezogen. All dies deutet darauf hin P. hermaphrodita manipuliert die Serotonin-Signalübertragung im Gehirn der Schnecke, um ihr Verhalten zu ändern.

P. hermaphrodita ist nicht allein in diesem Verhalten und viele Parasiten haben sich entwickelt, um den Geist und das Verhalten ihrer Wirte zu kontrollieren. Protozoen wie Toxoplasma gondii infizierte Ratten verlieren ihre Angst vor Katzen. Ein Pilz namens Ophiocordyceps spp. übernimmt Ameisen und bringt sie dazu, auf Bäume zu klettern, damit der Pilz seine Sporen besser verteilen kann. Trematoden Plattwürmer sind Meister der Manipulation, mit der Fähigkeit, das Verhalten einer Reihe von Organismen zu kontrollieren.

Während die Beweise die Idee unterstützen, dass P. hermaphrodita kontrolliert seine Wirte durch Beeinflussung von Neurotransmittern wie Serotonin, T. Gondii interferiert mit der Produktion eines anderen Neurotransmitters, Dopamin, um die Verhalten von Ratten. Das wissen wir auch Injektion von Serotonin in Krustentiergehirne können die Verhaltensänderungen nachahmen, die durch acanthocephalan Wurmparasiten verursacht werden. Und der Parasit Euhaplorchis, verändert das Gleichgewicht von Killifish Serotonin und Dopamin, was es verursacht auffällig anziehen die Aufmerksamkeit der Vögel füttern. Nur wenn der Vogel den Darm erreicht, kann der Parasit seine Eier legen.

Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass wir durch die Veränderung des Serotoninspiegels in gesunden Nacktschnecken die Verhaltensänderungen, die durch Nacktschnecken verursacht werden, nachahmen können P. hermaphrodita Infektion. In ähnlicher Weise können wir auch die Verhaltensänderungen von infizierten Nacktschnecken umkehren, um nicht infizierte Mitglieder ihrer Spezies nachzuahmen.

Weitere Untersuchungen könnten zu einem besseren Verständnis der molekularen Feinheiten der Gedankenkontrolle nicht nur dieser Nematoden, sondern auch anderer Parasiten führen. Letztendlich könnten wir dieses Wissen nutzen, um das Verhalten von infizierten Schnecken zu beeinflussen und zu steuern. Wir könnten sie dazu bringen, sich massenhaft in Bereiche unserer Wahl zu bewegen, indem wir ihre Serotoninspiegel manipulieren und dadurch ihre Bedrohung und ihren Appetit beseitigen.

Über den Autor

Robbie Rae, Dozent für Genetik, Liverpool John Moores University und Sally Williamson, Dozentin für Neurobiologie, Liverpool John Moores University

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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