Die Zombie-Ameise: Parasitäre Pilze und Manipulation des Verhaltens
Während seiner gesamten Lebensdauer entwickelt sich der Pilz als Reaktion auf Umweltbedingungen.
Um genau zu sein, wird auf der Seite „Vier Fragen“ dieser Website die Ontogenese als Interaktion zwischen den Genen eines Organismus und seiner Umgebung beschrieben. In diesem Fall ist die Situation jedoch etwas schwieriger kompliziert, weil es sich um zwei Organismen handelt (den Pilz und seinen Wirt), die sich gegenseitig in Verhalten und Umwelt beeinflussen. Dieser Abschnitt enthält daher eine detaillierte Beschreibung der fortschreitenden Wechselwirkung zwischen den beiden Organismen.
Die Ameise beginnt nach der Infektion zu krampfen, wodurch sie nahe an den Waldboden fällt und einen „Todesgriff“ auf a auslöst nahe gelegenes Blatt.
Nach der Infektion verlässt die Ameise ihre Kolonie, die sich hoch im Walddach befindet. Während des Gehens erfährt die Ameise unregelmäßige Ganzkörperkrämpfe, die häufig dazu führen, dass die Ameise von den höheren Ebenen im Regenwald auf niedrigere Ebenen fällt. Schließlich landet die infizierte Ameise auf dem Boden, danach klettert sie auf einen kleinen Schössling oder eine kleine Pflanze. Im Vergleich dazu verlässt eine nicht infizierte Ameise selten das Hochwalddach und steigt nur dann ab, wenn ein Bruch im Baldachin dies erfordert, und fällt fast nie von der Vegetation. Mittags beißen infizierte Ameisen in die Hauptvene eines nahe gelegenen Blattes, was darauf hindeutet, dass das Stichwort irgendwie mit der Sonne, der Temperatur oder der Luftfeuchtigkeit korreliert. Es ist auch wahrscheinlich, dass das Beißverhalten der Vene durch den erhöhten Abschnitt der Vene im Vergleich zum Rest des Blattes stimuliert wird. Anschließend stirbt die Ameise ab und die Muskeln der infizierten Ameise verkümmern schnell, was einen „Todesgriff“ auf dem Blatt auslöst, der die Mandibeln tief in das Pflanzengewebe einbettet (Hughes et al., 2011).
Vor dem Tod seines Wirts manipuliert Ophiocordyceps unilateralis das Verhalten seines Wirts als Reaktion auf die Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebung.
Wenn die Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Proliferation nicht förderlich sind, wird Ophiocordyceps unilateralis seinen Wirt in eine gastfreundlichere Umgebung lenken, die näher am Waldboden liegt. Nachdem die Ameise einen geeigneten Ort erreicht hat, manipuliert der Pilz seinen Wirt so, dass die Ameise nicht mehr krampft und taumelt, wodurch der weitere Abstieg gestoppt wird. Um sicherzustellen, dass es in der neuen Umgebung verbleibt, verankert sich die Ameise, indem sie in eine nahe gelegene Blattader beißt. Somit ändert O. unilateralis das Verhalten seines Wirts, um sicherzustellen, dass der Prozess an einem Ort abgeschlossen wird, der dem Überleben und der Vermehrung der Pilze förderlich ist.
Nach dem Tod seines Wirts fährt der Pilz fort entwickeln und vermehren sich in der günstigen Umgebung.
Nach dem Tod der Ameise wachsen spärliche Hyphen aus der Nagelhaut, während andere Hyphen die Ameise am Blatt befestigen. Stroma beginnt dann aus dem Ameisenkopf zu wachsen Hyphen werden braun (charakteristisch für Ophiocordyceps unilateralis). Ein bis zwei Wochen nach dem Tod der Ameise geht der Pilz in die sexuelle Fortpflanzung über. Auf dem Stroma entwickelt sich eine einseitige peritheziale Platte, die dann sexuelle Sporen freisetzt. Sowohl das Stroma als auch die einseitige Perithezialplatte sind auf dem Ameisendiagramm unten zu sehen. Die Sporen fallen dann auf den Waldboden, verteilt über eine kurze Strecke. Da sich die Wirtsameise selten auf den Waldboden wagt, produziert der Pilz über einen längeren Zeitraum Sporen, um sicherzustellen, dass er die gelegentlich vorbeiziehende C. leonardi-Ameise infiziert (Andersen et al., 2009), ein Phänomen, das als bekannt ist iteropare Reproduktion (siehe „Adaptiver Wert“ für weitere Details).