La formica zombi: funghi parassiti e manipolazione del comportamento
Nel corso della sua vita, il fungo si sviluppa in risposta alle condizioni ambientali.
Per essere precisi, nella pagina “Quattro domande” di questo sito, l’ontogenesi è descritta come l’interazione tra i geni di un organismo e il suo ambiente. In questo caso, però, la situazione è un po ‘più complicato perché coinvolge due organismi (il fungo e il suo ospite) che si influenzano a vicenda nel comportamento e nell’ambiente. Questa sezione fornirà quindi una descrizione dettagliata della progressiva interazione tra i due organismi.
La formica inizia a prendere le convulsioni dopo l’infezione, facendola cadere vicino al suolo della foresta e dando inizio a una “presa mortale” su un foglia vicina.
Una volta infettata, la formica si allontana dalla sua colonia che si trova in alto nella volta della foresta. Mentre cammina, la formica sperimenta convulsioni irregolari di tutto il corpo, che spesso fanno cadere la formica dai livelli più alti nella foresta pluviale a livelli più bassi. Alla fine la formica infetta atterra a terra, dopodiché si arrampica su un piccolo alberello o pianta. In confronto, una formica non infetta lascia raramente la chioma della foresta alta, scendendo solo quando un’interruzione nella chioma lo richiede e quasi mai cade dalla vegetazione. A mezzogiorno, le formiche infette mordono la vena principale di una foglia vicina, suggerendo che il segnale è in qualche modo correlato al sole, alla temperatura o all’umidità. È anche probabile che il comportamento mordace della vena sia stimolato dalla sezione rialzata della vena rispetto al resto della foglia. Successivamente, la formica muore e i muscoli della formica infetta si atrofizzano rapidamente, innescando una “presa mortale” sulla foglia che immerge le mandibole in profondità nel tessuto vegetale (Hughes et al., 2011).
Prima della morte del suo ospite, Ophiocordyceps unilateralis manipola il comportamento del suo ospite in risposta alla temperatura e all’umidità dell’ambiente circostante.
Quando la temperatura e l’umidità non favoriscono la proliferazione, Ophiocordyceps unilateralis indirizzerà il suo ospite verso un ambiente più ospitale, più vicino al suolo della foresta. Dopo che la formica raggiunge una posizione adatta, il fungo manipola il suo ospite in modo che la formica non abbia più convulsioni e barcollamenti, interrompendo così l’ulteriore discesa. Per assicurarsi che rimanga nel nuovo ambiente, la formica si ancorerà mordendo una vena fogliare vicina. Pertanto, O. unilateralis altera il comportamento del suo ospite per garantire che il processo si completi in un luogo favorevole alla sopravvivenza e alla propagazione dei funghi.
Dopo la morte del suo ospite, il fungo procede a svilupparsi e riprodursi in un ambiente favorevole.
Dopo la morte della formica, le ife sparse crescono dalla cuticola mentre altre ife fissano la formica alla foglia. Lo stroma inizia quindi a crescere dalla testa della formica e il le ife diventano marroni (caratteristica dell’Ophiocordyceps unilateralis). Da una a due settimane dopo la morte della formica, il fungo passa alla riproduzione sessuale. Una placca periteciale unilaterale si sviluppa sullo stroma, che poi rilascia spore sessuali. Sia lo stroma che la placca periteciale unilaterale possono essere visti nel diagramma delle formiche sotto. Le spore poi cadono sul suolo della foresta, disperse per un breve tratto. Poiché la formica ospite si avventura raramente sul suolo della foresta, il fungo si impegna nella produzione di spore per un periodo di tempo prolungato al fine di garantire che infetti l’occasionale formica C. leonardi di passaggio (Andersen et al., 2009), un fenomeno noto come riproduzione iteropara (vedere “Valore adattivo” per ulteriori dettagli).