Le lumache sono alimentatori voraci. Apdency

Lumache e lumache sono la rovina di quasi tutti i giardinieri che piantano giardiniere e contadini. Le lumache in particolare hanno appetito vorace e sono implacabili nel mangiare steli, foglie e germogli. Non c'è da meravigliarsi se i giardinieri hanno cercato qualsiasi mezzo per controllare la diffusione di questo killer delle colture. Sfortunatamente, la risposta più comune - pallini di lumaca - può avere un effetto terribile su altri animali selvatici. Un'alternativa è il parassita Phasmarhabditis hermaphrodita, un verme nematode che naturalmente uccide lumache e lumache.

Fino a poco tempo fa, non avevamo idea del perché questo parassita fosse così efficace. Nostro recente ricerca, pubblicato in Behavioral Processes, mostra che dopo P. hermaphrodita infetta la lumaca, prende il controllo del suo comportamento, trasformandolo essenzialmente in uno zombi. Esplorando ulteriormente il modo in cui questo parassita prende il controllo del comportamento della lumaca, possiamo ottenere una migliore comprensione delle complessità molecolari del controllo mentale e persino controllare il comportamento delle lumache in massa.

Le lumache sono notevolmente difficili da controllare perché possono muoversi in profondità nel terreno e produrre un numero enorme di prole. I metodi di controllo che hanno la tendenza a concentrarsi su pallini di lumaca possono essere lavati via facilmente e lo sono altamente tossico a una serie di altri animali selvatici. Per decenni, questi pellet hanno contenuto metiocarb e metaldeide, entrambi i quali possono essere dannosi per l'ambiente. Methiocarb ha ora stato bannato e l'uso di metaldeide attorno ai corsi d'acqua è sotto stretto uso regolamentato.

I P. hermaphrodita il parassita d'altra parte è un'alternativa organica ed efficace per controllare le lumache. Quando vengono aggiunti al terreno, i parassiti cacciano, infettano e uccidono tutte le lumache che trovano all'interno 21 giorni. Quindi i nematodi si riproducono sul cadavere e vanno alla ricerca di eventuali lumache che prima li sfuggivano. Ci sono specie 108 di nematodi che infettano lumache e lumache. Ma a differenza di altri, P. hermaphrodita è altamente specifico e non influenza altri invertebrati come insetti o lombrichi.

La nostra ricerca ha anche dimostrato che il verme nematode P. hermaphrodita ha la notevole capacità di controllare il comportamento delle lumache. Di solito, quando si trovano in presenza di vermi parassiti, le lumache avvertono il pericolo e strisciano via per paura di essere fatalmente infette. Ma quando le lumache sono già infette, sembrano attratte dalle aree in cui è presente il parassita e rimarranno felicemente in un'area in cui rischiano ulteriori infezioni.

Dirigendo le lumache verso più parassiti, P. hermaphrodita portare le lumache alla loro morte, dopo di che i nematodi possono banchettare sulla carcassa e riprodursi. Abbiamo avuto precedentemente mostrato che diverse specie di lumache hanno evitato P. hermaphrodita ma furono molto sorpresi nel vedere che diverse altre specie, una volta infettate, erano attratte dai nematodi. Questo comportamento è stato causato specificamente da P. hermaphrodita ma non altri nematodi.

È tutto nella serotonina

Per capire esattamente come questi nematodi stavano controllando il comportamento della lumaca, abbiamo iniziato un esperimento basato sulla droga, in cui abbiamo alimentato le lumache non infettate con l'antidepressivo fluoxetina (Prozac). Fluoxetina aumenta il livello di serotonina, il segnale chimico o "neurotrasmettitore" che regola l'umore in molti animali. Sorprendentemente, queste lumache drogate erano attratte dal suolo infestato dai nematodi allo stesso modo delle lumache infettate dal parassita.

Abbiamo anche scoperto che le lumache infette da nematodi alimentate da ciproeptadina, un farmaco che fa l'opposto del prozac e blocca la serotonina, non erano più attratte dai nematodi. Tutto ciò suggerisce P. hermaphrodita manipola la segnalazione di serotonina nel cervello della lumaca per cambiarne il comportamento.

P. hermaphrodita non è solo in questo comportamento e molti parassiti si sono evoluti per controllare la mente e il comportamento dei loro ospiti. Protozoi come Toxoplasma gondii fare infettare ratti perdono la loro paura dei gatti. Un fungo chiamato Ophiocordyceps spp. assume le formiche e li fa salire sugli alberi in modo che il fungo possa disperdere meglio le sue spore. Vermi piatti Trematode sono maestri di manipolazione, con la capacità di controllare il comportamento di un numero di organismi.

Mentre le prove supportano l'idea P. hermaphrodita controlla i suoi ospiti influenzando i neurotrasmettitori come la serotonina, T. gondii interferisce con la produzione di un altro neurotrasmettitore, la dopamina, per modificare il comportamento dei ratti. Lo sappiamo anche noi iniezione di serotonina nel cervello dei crostacei può simulare i cambiamenti comportamentali causati da parassiti di verme acanthocephalan. E il parassita Euhaplorchis, altera il bilanciamento della serotonina e della dopamina di un killifish, causandoli attirano in modo vistoso l'attenzione di nutrire gli uccelli. Solo raggiungendo l'intestino dell'uccello il parassita può deporre le sue uova.

I nostri risultati suggeriscono che modificando i livelli di serotonina in lumache sane, possiamo replicare i cambiamenti comportamentali causati da P. hermaphrodita infezione. Allo stesso modo, possiamo anche invertire i cambiamenti comportamentali delle lumache infette per imitare i membri non infetti della loro specie.

Ulteriori indagini potrebbero portare a una migliore comprensione delle complessità molecolari del controllo mentale non solo di questi nematodi ma anche di altri parassiti. In definitiva, potremmo usare questa conoscenza per influenzare e dirigere il comportamento degli slug infetti. Potremmo farli spostare in massa verso aree di nostra scelta manipolando i loro livelli di serotonina, e così facendo sradicare la loro minaccia e appetito.

Riguardo agli Autori

Robbie Rae, docente di genetica, Liverpool John Moores University e Sally Williamson, docente di neurobiologia, Liverpool John Moores University

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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