"Puppeteer Fungus" Forces flyger till en skyfel Sunset Death Ritual

När Carolyn Elya, Ph.D., sätter en organisk vattenmelon ut på balkongen visste hon att det skulle locka fruktflugor. Men vad hon inte förväntade sig är att det skulle locka märkliga, nästan zombieliknande flugor infekterade av en svamp som bokstavligen kapade sina hjärnor och böjde flugens beteende till sin dödliga vilja.

Elya, en självbeskriven "zombie fungus biolog" vid Harvard University, berättar Omvänd att dessa flugor infekteras med en typ av svamppatogen som kallas Entomophthora muscae, ett namn som på grekiska översättar grovt till "insektsförstörare". Flugorna är föremål för hennes nya tidning, publicerad tisdag i tidningen Elife. Medan svampen har varit känd för att kontrollera insekternas beteende i många år är det inte klart på vilket sätt det gör det.

För att ta reda på hur varje dag Elya vågade utanför för att samla in dessa flugor med vad hon kallar ett "förhärligt galet halm", märker att alla döda flugor var frusna i en skenbar likadan dödsställning: vingar i 90-graders vinklar med små bitar av en infektiös spore-flinging svamp som kommer från deras ryggar. När hon tog dessa flugor tillbaka till University of California Berkeley Lab arbetade hon då, fann hon att denna svamp orsakade att dessa flugor utförde en skumlig solnedgångsdrittritual under de sista timmarna av deras liv.

"Det händer i timmarna fram till solnedgången som urverk," säger hon. "Det första som är konstigt är att flugorna slutar flyga. De börjar leta efter något som är vertikalt, och sedan börjar de klättra den vertikala ytan för att komma upp högt. Så småningom sticker de ut tungan, och tungan är faktiskt limmad av svampen."

Vid denna tidpunkt säger Elya, flugorna börjar verkligen freak out. De verkar fortfarande ha någon form av kontroll över sina handlingar, tydligen medveten om att deras beteende inte längre är i sitt eget bästa intresse, men resultaten av en svamp är helvetet böjda med att påverka sin vilja. "Det är väldigt intressant att se flugorna reaktioner på de saker som de gör," konstaterar hon. "Reaktionen av en viss fluga var som" Helig skit, det här är inte det jag förväntade mig "."

I sina sista timmar såg flugorna att de tjänade som en inre kamp förtjänt, tills de äntligen upphörde, vingarna upprätt, eftersom deras slaktkroppar snabbt sköt ut svampsporer från ryggarna i hastigheter så höga som 21 miles per timme.

Det är uppenbart att denna dödsritual, som liknar den som vanligtvis är associerad med antbekämpningen Cordyceps svamp av Planeten jorden berömmelse, är mycket adaptiv för E. muscae. Genom att skjuta uppåt tillåter en hög vertikal position sporerna att sprida sig bredare från slaktkropparnas slaktkroppar. Men det som fortfarande är oklart är exakt hur svampen åstadkommer denna uppgift. Den här undersökningen visar att svampen under 96 timmar rör sig snabbt genom flygens kroppar, konsumerar fettceller och så småningom, efter slakt, deras hjärnor. Men inget av detta visade hur svampen manipulerar flygbeteendet.

Först trodde Elya att svampen helt enkelt kunde samla de neuroner som man vill manipulera och ändra sina avfyrningar på så sätt. Men nu tror hon att svampen faktiskt fungerar långt ifrån genom att skicka molekylära budbärare avsedda att producera vissa mönster för neuronbränning.

"Den hypotes jag för tillfället är att svampen utsöndrar någon form av molekyl som förändrar hur neuronerna i flygningen fungerar", säger hon. "Det kan fungera på avstånd. Kanske är de copycatmolekyler som efterliknar vad flygan redan använder, eller kanske är de något helt annorlunda."

Definiera vad denna molekyl är nästa steg i hennes forskning när hon fullbordar sin postdok på Harvard. För Elya, det här Gående död -uk molekyl är ett mysterium och många fler flugor kan bli offer för "insektsförstöraren" innan vi säkert vet varifrån det kommer och hur det fungerar.