Sên là loài ăn phàm ăn. Ngày tận thế

Sên và ốc sên là nguyên nhân của hầu hết mọi người làm vườn và trồng rau. Sên đặc biệt có sự thèm ăn phàm ăn và không ngừng ăn thân, lá và chồi. Không có gì lạ khi những người làm vườn đã tìm mọi cách để kiểm soát sự lây lan của kẻ giết người mùa màng này. Thật không may, phản ứng phổ biến nhất - viên sên - có thể có tác động khủng khiếp đối với các động vật hoang dã khác. Một thay thế là ký sinh trùng Phasmarhabd viêm hermaphrodita, một loại giun tròn tự nhiên giết chết sên và ốc sên.

Cho đến gần đây, chúng tôi có ít ý tưởng tại sao ký sinh trùng này lại hiệu quả đến vậy. Của chúng tôi nghiên cứu gần đây, được xuất bản trong Quy trình hành vi, cho thấy rằng sau P. lưỡng tính lây nhiễm sên, nó kiểm soát hành vi của nó, về cơ bản biến nó thành zombie. Bằng cách tìm hiểu sâu hơn về cách thức ký sinh trùng này kiểm soát hành vi của loài sên, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về những rắc rối phân tử của kiểm soát tâm trí và thậm chí làm thế nào để kiểm soát hành vi của sên.

Sên rất khó kiểm soát vì chúng có thể di chuyển sâu vào đất và sinh ra một số lượng con rất lớn. Các phương pháp kiểm soát có xu hướng tập trung vào các viên sên có thể được rửa sạch dễ dàng và Chất độc có nồng độ cao đến một loạt các động vật hoang dã khác. Trong nhiều thập kỷ, những viên này có chứa methiocarb và metaldehyd, cả hai đều có thể gây hại cho môi trường. Methiocarb hiện có bị cấm và việc sử dụng metaldehyd quanh đường thủy được sử dụng theo quy định nghiêm ngặt.

Sản phẩm P. lưỡng tính mặt khác ký sinh trùng là một thay thế hữu cơ và hiệu quả để kiểm soát sên. Khi được thêm vào đất, ký sinh trùng sẽ săn bắn, lây nhiễm và tiêu diệt bất kỳ loài sên nào chúng tìm thấy trong 21 ngày. Sau đó, tuyến trùng sinh sản trên xác chết và tìm kiếm bất kỳ con sên nào đã thoát khỏi chúng. Có những loài tuyến trùng 108 lây nhiễm sên và ốc sên. Nhưng không giống như những người khác, P. lưỡng tính có tính đặc hiệu cao và không ảnh hưởng đến các động vật không xương sống khác như côn trùng hoặc giun đất.

Nghiên cứu của chúng tôi cũng chỉ ra rằng giun tròn P. lưỡng tính có khả năng vượt trội để kiểm soát hành vi của sên. Thông thường, khi có sự hiện diện của giun ký sinh, sên cảm thấy nguy hiểm và trượt đi vì sợ bị nhiễm bệnh. Nhưng khi sên đã bị nhiễm bệnh, chúng dường như bị thu hút vào các khu vực có ký sinh trùng và sẽ hạnh phúc ở lại một khu vực nơi chúng có nguy cơ bị nhiễm trùng thêm.

Bằng cách hướng những con sên về phía nhiều ký sinh trùng hơn, P. lưỡng tính dẫn những con sên đến cái chết của chúng, sau đó tuyến trùng có thể ăn thịt trên thân thịt và sinh sản. Chúng ta đã có hiển thị trước đó một số loài sên đã tránh P. lưỡng tính nhưng rất ngạc nhiên khi thấy một số loài khác, khi bị nhiễm bệnh, đã bị thu hút bởi tuyến trùng. Hành vi này được gây ra đặc biệt bởi P. lưỡng tính nhưng không phải tuyến trùng khác.

Tất cả đều có trong serotonin

Để hiểu chính xác làm thế nào những tuyến trùng này kiểm soát hành vi của sên, chúng tôi đã bắt đầu một thí nghiệm dựa trên thuốc, trong đó chúng tôi cho ăn sên không bị nhiễm fluoxetine (Prozac). Fluoxetine làm tăng mức độ serotonin, tín hiệu hóa học hoặc chất dẫn truyền thần kinh có thể điều chỉnh tâm trạng ở nhiều loài động vật. Thật đáng ngạc nhiên, những con sên bị đánh thuốc mê này đã bị thu hút vào vùng đất bị nhiễm tuyến trùng giống như những con sên bị nhiễm ký sinh trùng.

Chúng tôi cũng phát hiện ra rằng những con sên bị nhiễm tuyến trùng được cho ăn cyproheptadine, một loại thuốc đối nghịch với prozac và chặn serotonin, không còn bị thu hút bởi tuyến trùng. Tất cả điều này cho thấy P. lưỡng tính điều khiển tín hiệu serotonin trong não của con sên để thay đổi hành vi của nó.

P. lưỡng tính không đơn độc trong hành vi này và nhiều ký sinh trùng đã tiến hóa để kiểm soát tâm trí và hành vi của vật chủ. Động vật nguyên sinh như Toxoplasma gondii làm cho chuột bị nhiễm bệnh mất sợ mèo. Một loại nấm gọi là Ophiocordyceps spp. tiếp quản kiến và khiến chúng trèo lên cây để nấm có thể phát tán bào tử của nó tốt hơn. Giun tròn giun dẹp là bậc thầy về thao túng, với khả năng kiểm soát hành vi của một số sinh vật.

Trong khi các bằng chứng ủng hộ ý kiến ​​cho rằng P. lưỡng tính kiểm soát vật chủ của nó bằng cách ảnh hưởng đến các chất dẫn truyền thần kinh như serotonin, T. gondii can thiệp vào việc sản xuất một chất dẫn truyền thần kinh khác, dopamine, để thay đổi hành vi của chuột. Chúng tôi cũng biết rằng tiêm serotonin vào bộ não giáp xác có thể bắt chước những thay đổi hành vi gây ra bởi ký sinh trùng giun acanthocephalan. Và ký sinh trùng Euhaplorchis, làm thay đổi sự cân bằng của serotonin và dopamine của killifish, khiến nó bị thu hút rõ rệt sự chú ý của chim ăn. Chỉ bằng cách đến ruột của chim, ký sinh trùng mới có thể đẻ trứng.

Kết quả của chúng tôi cho thấy bằng cách thay đổi mức độ serotonin trong sên khỏe mạnh, chúng tôi có thể sao chép các thay đổi hành vi gây ra bởi P. lưỡng tính nhiễm trùng. Tương tự như vậy, chúng ta cũng có thể đảo ngược sự thay đổi hành vi của những con sên bị nhiễm bệnh để bắt chước các thành viên không bị nhiễm bệnh trong loài của chúng.

Nghiên cứu sâu hơn có thể dẫn đến một cái nhìn sâu sắc hơn về sự phức tạp phân tử của kiểm soát tâm trí không chỉ các tuyến trùng này mà cả các ký sinh trùng khác. Cuối cùng, chúng ta có thể sử dụng kiến ​​thức này để tác động và định hướng hành vi của những con sên bị nhiễm bệnh. Chúng ta có thể khiến chúng di chuyển hàng loạt đến các khu vực mà chúng ta lựa chọn bằng cách điều khiển mức serotonin của chúng, và bằng cách đó sẽ xóa bỏ mối đe dọa và sự thèm ăn của chúng.

Giới thiệu về tác giả

Robbie Rae, Giảng viên về Di truyền học, Đại học Liverpool John Moores và Sally Williamson, Giảng viên khoa Thần kinh học, Đại học Liverpool John Moores

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon