"Venom" parasitbiologi, förklarad

Filmen Gift, den senaste thrillern i Marvels Spider-Man-franchise, spelar till ett av våra djupaste mänskliga rädslor: förlusten av självkontroll. I filmen blir journalisten Eddie Brock smittad med en parasit och förvandlas till Venom, en alien-human hybrid. Men kan en parasit verkligen kontrollera våra sinnen och handlingar?

För att kunna tänka på detta scenario kan vi titta på parasiternas biologi.

Parasiter är både fascinerande och revoltande. De faller på kontinuiteten i symbiotiska relationer där två organismer bor tillsammans i en nära association.

Ett nära förhållande mellan två arter kan vara ömsesidigt fördelaktigt, där en jämn handel med resurser sker, såsom med bin och blommor. bina får en källa till mat (pollen eller nektar), och blomman har sin pollen spridd till andra blommor för att reproducera.

Se även: 'Alien' Xenomorph Biology, Förklarad

Eller parasiter kan tippa skalorna till deras fördel och dra fördel av sina värdar. Ofta handlar det om att stjäla näringsämnen eller resurser. Till exempel använder utlänningarna från Ridley Scotts filmer människor som inkubatorer för nästa generation av deras arter.

Zombie Myror

Gift är en symbiotisk förening av en främling (den svarta goo) och Brock (spelad av Tom Hardy). Brock är värd, utlänningen är parasiten - och källan till Venoms våldsamma beteende.

Naturen innehåller många fascinerande exempel på parasiter som kan styra värdbeteende och fysiologi, och vetenskapliga studier visar hur detta kan spela ut i filmen.

En väl karaktäriserad interaktion där parasiten ändrar värdens beteende och utseende är förhållandet mellan svampen Ophiocordyceps unilateralis och dess myr värd.

Dessa snickare myror lever normalt i trädkupan av tropiska regnskogar. När de lämnar baldakinen för att scavenge, möter vissa svampen och blir smittade av svampsporer.

Svampen använder myran som en energikälla, skadlig muskel och centrala nervsystemet. När infektionen fortskrider, utvecklar myran anfall och en bisarr oregelbunden zombie promenad. I slutändan klättrar myran en trädsapling och klämmar vid solmiddagen sina mandiblar på ett löv och låsar den på plats tills döden.

Svampen - dess överlevnad och tillväxt säkerställs nu - växer en fruktkropp (en stjälk täckt av sporer) ur myrans huvud och släpper ut sporerna och smittar andra myror. Och cykeln fortsätter.

Inte bara förändrar svampen beteendet hos myren genom att manipulera sin neurobiologi, men det ändrar också myrens fysiologi för att låsa den på plats även efter att den dör.

I verkligheten

Om vi ​​tillämpar detta på Venom, som ett första steg, måste utlänningen på något sätt invadera eller gränssnittet med den mänskliga värden.

Baserat på släpvagnen verkar utlänningen krypa in i Brocks mun. Nästa steg är mycket mer komplicerat och innebär att man får kontroll över värdens rörelser och sinne.

Se även: "Venom" är en smal thriller som vågar sin tunga vid MCU

Vilka mekanismer kan förklara den kontroll som en parasit utövar på värdens beteende och fysiologi? En hypotes är att parasiten gör proteiner som interagerar med de biologiska vägar som är ansvariga för rörelse och beteende hos värden. I själva verket kapar utlänningen människan för egen användning.

En ny studie undersökte vilka gener svampen uttryckte (det vill säga vilka proteiner som producerades) under myrans dödsbit. Svampen brukar använda toxiner för att rikta sig mot myrans immunförsvar och störa dess förmåga att upptäcka miljöanvisningar - det kan till och med vara ett läkemedel som är offer.

I Gift, alien måste producera molekyler som omprogrammerar Eddie's biokemi för att ge den kontroll över sin kropp och sinne utan att döda honom direkt.

Detta är knepigt företag, gjort svårare eftersom det är osannolikt att alien parasiten har utvecklats tillsammans med människor under en längre tid, som svampen och myrorna.

Human Hack?

Ur en rent biologisk synpunkt saknar alien parasiten nästan de genetiska verktygen för att hacka Brock - eller någon annan människa - i någon märkbar utsträckning. Men givet tillräckligt med tid för anpassning att inträffa - eller någon teknisk hjälp - kanske sådana parasiter kan hitta en väg runt dessa utmaningar.

Ett av livets definierande egenskaper är dess förmåga att reproducera. Kan alien parasiten i Gift replikera och infektera andra värdar när Brock inte längre är användbar för sin överlevnad?

Lyckligtvis för oss, baserat på vår nuvarande kunskap om biologi, är det mer troligt att en alien parasit skulle döda oss direkt efter infektion eller vara biologiskt inkompatibel med våra neurologiska och fysiologiska system än att utöva någon form av mental kontroll.

Människan kan vara lätt - och så kan vårt vänliga grannskap Spider-Man.

Den här artikeln publicerades ursprungligen på The Conversation av Allison E. McDonald. Läs den ursprungliga artikeln här.