הפטרייה שהופכת נמלים למתות מהלכות מוכרת למדע כבר יותר ממאה שנים. כעת גילו חוקרים כי באופן מפתיע הפטרייה כלל לא חודרת למוח הנמלה, אבל משתלטת על כל שאר גופה

ביערות ברזיל נמלה מסוג קמפונית הולכת באופן מוזר, כמו זומבי. היא התרחקה מחברותיה, טיפסה על צמח, נצמדה בחוזקה בעזרת לסתותיה לחלק התחתון של אחד מעליו, ומתה תוך כעשרה ימים. הפטרייה הטפילית שבגוף הנמלה היא שגרמה להתנהגות המשונה הזו, ושלחה את הנמלה למיקום שאידיאלי לפטרייה ובזמן שטוב לה. הפטרייה  פירקה את שרירי הלסת של הנמלה לאחר שזו נצמדה לתחתית העלה, וכך הנמלה נותרת מקובעת לעלה לאחר מותה. כעת יכולה הפטרייה להצמיח גוף פרי שיבקע מראש הקמפונית המתה ויפזר נבגים מידבקים. הנבגים יחדרו לגופן של הנמלים המתרוצצות מתחת לצמח וינבטו בתוכן. הפטרייה תתפשט בגוף הנמלים ותוך 16–25 ימים תשלח גם אותן למותן בדרך דומה.

את הפטרייה הטפילית, גילה בשנת 1859 אחד מאבות תאוריית האבולוציה אלפרד ראסל וואלאס.  שמה המדעי הוא  Ophiocordyceps unilateralis, אך היא מכונה באופן לא מפתיע "פטריית הנמלים הזומביות". עוד לא ידוע כיצד היא שולטת בצורה כה מדויקת בנמלים, אך ההנחה המקובלת הייתה שהפטרייה חודרת למוח הנמלים ומשתלטת עליהן משם. בראשן של נמלים מודבקות אכן אפשר למצוא תאים רבים של הפטרייה.

אולם, מחקר חדש שהתפרסם ב-PNAS מראה שהפטרייה אמנם נמצאת בכל הגוף הנמלים המודבקות, כולל בראשן, אך אין לה זכר בתוך המוח עצמו.

חוקרים מאוניברסיטת פן סטייט ומאוניברסיטת נוטרדאם, בראשות דייויד יוז (Hughes), הנחשב למומחה הבכיר לפטריית הנמלים הזומביות, הדביקו נמלים בפטרייה הטפילית, כדי לראות מה קורה בגופן ברגע שהפטרייה מכריחה אותן להיצמד לעלה. לשם השוואה הדביקו החוקרים נמלים גם בפטרייה קטלנית אחרת, קרובת משפחה של אופיוקורדיספס שלא שולטת בנמלים.

כשהגיע הרגע הנכון חתכו החוקרים את הנמלים המודבקות לפרוסות דקיקות רבות ובחנו אותן במיקרוסקופ אלקטרונים. תוצאות הסריקות נבדקו בעזרת בינה מלאכותית שלמדה, בשיטה שנקראת "למידה עמוקה", להבדיל בין תאי הפטרייה לתאי הנמלים. וכך יכלו החוקרים ליצור מודלים תלת ממדיים שמראים את מיקום הפטרייה ברקמות הנמלים ואת מספר תאיה.

מתברר שאחוז גדול מהתאים בגוף הנמלים המודבקות הוא תאי פטרייה. בהודעה לעיתונות אמר יוז שלמעשה "החיות הנשלטות האלו הן פטרייה בלבוש נמלה".

נמלה שהפטרייה הקטלנית גרמה לה להיתלות מתחת לעלה. גוף הפרי של הפטרייה בוקע מראש הנמלה | צילום: אוניברסיטת Penn State
נמלה שהפטרייה הקטלנית גרמה לה להיתלות מתחת לעלה. גוף הפרי של הפטרייה בוקע מראש הנמלה | צילום: אוניברסיטת Penn State

שליטה כימית

תאי הפטריות שנבדקו נמצאו בכל חלקי גוף הנמלים: הראש, החזה, הבטן והרגליים וכן חדרו לשרירי הנמלים. עם זאת, רק תאיה של פטריית אופיוקורדיספס יצרו מבנה קורים תלת ממדי מורכב שחיבר בין התאים במעין רשת. רשתות כאלה אפשר למצוא בפטריות שתוקפות צמחים וניזונות מהם. החוקרים משערים שמבנים אלו מאפשרים לפטרייה הטפילית להעביר חומרי מזון מהשרירים עתירי האנרגיה לתאים מרוחקים וכן שהם מעורבים בפירוק השרירים של הנמלה.

באופן מפתיע, דווקא במוח הנמלים לא נמצאו קורים של הפטרייה הטפילית. הרי הפטרייה שולטת על התנהגות הנמלים וצפוי שהיא תחדור למוחן כדי לעשות זאת.

יוז ועמיתיו משערים שהפטרייה שומרת על מוח הנמלים מאחר שנזק למוח עלול להרוג אותן מוקדם מדי, לפני שהפטרייה תוכל לנצל אותן כדי להתרבות ולהדביק נמלים נוספות. במקום זאת היא שולטת על הנמלים בדרכים אחרות. אולי בשליטה ישירה על השרירים, כשהנמלה המסכנה נעה כבובה על חוט, כשגופה לא מציית למוחה. או – יותר סביר – בעזרת שחרור כימיקלים מסוימים לתוך המוח התקין.

מחקרים קודמים הראו שהפטרייה מבטאת גנים שונים ומפרישה חומרים שונים כשהיא נמצאת סמוך לרקמת מוח לעומת סמוך לרקמת שריר. זאת ועוד, היא מפרישה חומרים שונים כשהיא גדלה סמוך למוח של נמלים ממינים שהיא יכולה לשלוט בהם לעומת מינים שעליהם היא אינה יכולה לשלוט. שני הממצאים האלה מחזקים את החשד ששליטת הפטרייה על הנמלים היא לא על ידי מניפולציה ישירה של המוח אלא באמצעות כימיקלים.

למרות כל זאת, נראה שגם אחרי המחקר הנוכחי הפטרייה לא חשפה לגמרי את סודות יצירת הזומבים שלה. אך אנחנו מתקרבים לשם יותר ויותר. בעתיד נבין כיצד פועלת הטפילה המדהימה הזו ואולי אף נוכל לנצל את השיטות שלה להדברה יעילה של חרקים מזיקים.

0 תגובות