Naukowcy potrzebują Twojej pomocy w znalezieniu zakażonych zombie cykad wypełnionych budyniem jelitowym

Jeśli tej wiosny masz ochotę na dziwne polowanie na padlinożerców, masz szczęście. Entomolodzy proszą obywateli o zgłaszanie obserwacji dorosłych cykad lęgowych, które zostały zaatakowane przez pasożyta Massospora cicadina , znanego również jako grzyb cykada zombie. Ci, którzy szukają, będą mieli łatwą wskazówkę: odwłoki zarażonych cykad są stale wypełnione przypominającym budyń grzybiczym czopem, który może ostatecznie spowodować odpadnięcie ich tyłków i genitaliów.

Na świecie żyje wiele złowrogich pasożytów, ale M. cicadina to z pewnością gatunek stworzony do horroru. Atakuje niektóre gatunki cykad z rodzaju Magicicada , które mają znacznie dłuższe cykle życiowe niż inne – tak zwane cykady okresowe Ameryki Północnej, które masowo wyłaniają się z gleby jedynie co 13–17 lat, zwykle od końca kwietnia do początku Czerwiec. Podczas krótkich tygodni życia na powierzchni cykady łączą się w pary i składają kolejne pokolenie jaj, które wykluwają się i zakopują w ziemi, rozpoczynając proces od nowa. Okresowe cykady dzieli się na lęgi na podstawie planowanego przybycia, chociaż lęgi składają się z kilku gatunków.

Ten rok jest szczególnie wyjątkowym sezonem cykad, ponieważ wyłoniły się dwa lęgi (spośród 15 obecnie aktywnych): 17-letni Brood XIII, skupiony w północnym Illinois i 13-letni Brood XIX, który będzie znacznie szerzej rozpowszechniony w całym kraju. południowo-wschodnie Stany Zjednoczone. Pojawienie się tych cykad oznacza również, że M. cicadina rzadko pojawi się nad ziemią, zapewniając ekscytujące możliwości naukowcom takim jak Matthew Kasson, profesor patologii i mikologii lasów na Uniwersytecie Zachodniej Wirginii.

„Nasz grzyb jest tak zwanym biotrofem obowiązkowym, co oznacza, że ​​do przeżycia potrzebuje żywiciela cykady. Nie można ich hodować w laboratorium, ponieważ nie można hodować w laboratorium 17-letnich cykad” – Kasson powiedział Gizmodo przez telefon. „Dlatego polegamy wyłącznie na zbieraniu czopów grzybiczych z tyłu zakażonych cykad, które zbierane są podczas epidemii. Bardzo ważne jest, abyśmy zebrali jak najwięcej.”

Podobnie jak ich żywiciele, M. cicadina ma skomplikowany cykl życiowy , wypełniony seksem i narkotykami. Niektóre cykady zarażają się zarodnikami grzybów, gdy zaczynają wygrzebywać się z gleby w wieku dorosłym. U cykad rozwija się specyficzny rodzaj infekcji, sklasyfikowany jako etap I. Zarażone cykady w stadium I początkowo wyglądają normalnie, ale po około tygodniu ich podbrzusze – łącznie z narządami płciowymi – zaczynają się rozrywać, zastępując je masą białawych grzybów. tkanka. Czopy grzybów są wypełnione zarodnikami, które mogą zainfekować zdrowe cykady.

Samce częściej niż samice tracą całkowicie odwłok i śmieci, ale nie powstrzymuje ich to od prób kopulacji i wtedy sytuacja staje się jeszcze dziwniejsza. Chociaż obie płcie zapadają na infekcje w stadium I, które mogą przenosić na inne, zarażeni mężczyźni będą próbować uprawiać seks z dowolną cykadą w pobliżu. Oprócz wykonywania zwykłego zewu godowego samców, niektórzy zarażeni zaczynają także zachowywać się jak samice, kradnąc ich rytuał godowy polegający na machaniu skrzydłami, aby zachęcić zdrowych samców do daremnych zalotów. Te szalone orgie nie pomagają cykadom, ale napędzają dalsze rozprzestrzenianie się pasożyta.

Naukowcy wciąż nie wiedzą dokładnie, w jaki sposób grzyb tak dramatycznie wypacza zachowanie cykad, ale kilka lat temu Kasson i jego współpracownicy dokonali kluczowego odkrycia. Wydaje się , że po wejściu do żywiciela M. cicadina wytwarza duże ilości katynonu, rodzaju stymulatora, który prawdopodobnie odgrywa dużą rolę w utrzymywaniu cykady w dążeniu do kopulacji, ignorując jednocześnie wszelkie inne czynniki rozpraszające, takie jak brakujący tyłek. Odkryli również, że inne gatunki Massospora infekujące jednoroczne cykady mogą wytwarzać psilocybinę, główny składnik grzybów psychodelicznych.

Jednak jeśli chodzi o te przebiegłe pasożyty, wciąż pozostaje wiele niejasności – tajemnice, które będą wymagały przeszukania wielu próbek przez badaczy takich jak Kasson.

Na przykład istnieje drugi etap infekcji M. cicadina . Infekcje w stadium II nadal drążą odwłok cykady, ale teraz wytwarzają zarodniki spoczynkowe o grubszych ściankach (Kasson opisuje te czopki grzybicze jako przypominające „kremowy budyń”). Samce cykad w stadium II również nie zamieniają się już w panseksualne rogówki. Spoczynkowe zarodniki nie są przeznaczone do infekowania dorosłych cykad, ale są tykającymi bombami zegarowymi, które zasiewają glebę i czekają, aby zarazić kolejne pokolenie nimf, które nie będą miały szczęścia spotkać ich za 13–17 lat.

Infekcje w stadium II przenoszone są przez dorosłe cykady zakażone w stadium I i zwykle pojawiają się w dalszej części sezonu. Jednak według Kassona dokładne szczegóły przejścia z infekcji w stadium I do etapu II są nadal niejasne. Nie wiadomo, czy dorosłe cykady mogą na przykład zarazić się infekcjami w stadium I od innych zakażonych dorosłych, jeśli zostaną wykryte wystarczająco wcześnie w sezonie, czy też infekcja w stadium I zawsze spowoduje infekcję w stadium II.

Kolejne powracające pytanie dotyczy lęgów cykad. Wcześniejsza analiza zespołu znalazła dowody na to, że pasożyty M. cicadina infekujące 13-letnie cykady nieznacznie różnią się na poziomie genetycznym od M. cicadina infekującego 17-letnie cykady. To pozostawia otwartą możliwość, że te dwie grupy pasożytów to w rzeczywistości dwa różne gatunki. Ponieważ jednak obecnie jest znacznie mniej 13-letnich lęgów (tylko trzy z 15), zespół Kassona miał do tej pory ograniczone próbki do pracy. Następny 13-letni lęg po tym pojawi się dopiero w 2027 r., dlatego badacze mają nadzieję złowić jak najwięcej cykad przed końcem sezonu.

„Naprawdę musimy być oportunistami i wykorzystywać nowe zjawiska, kiedy tylko możemy” – zauważył Kasson.

W ciągu ostatnich kilku tygodni Kasson zwracał się do opinii publicznej za pośrednictwem mediów społecznościowych. Pytanie jest dość proste: ludzie, którzy natkną się na prawdopodobnie zainfekowane cykady, powinni sfotografować i przesłać swoje zdjęcia za pośrednictwem programu iNaturalist lub bardziej szczegółowego CicadaSafari . Mogą także skontaktować się bezpośrednio z Kassonem za pośrednictwem jego konta na X/Twitterze @imperfectfunguy . Chociaż zespół Kassona najbardziej pragnie zebrać rzeczywiste okazy, żadna obserwacja nie jest zbyt mała.

Jedną rzeczą, której nie powinieneś robić, jeśli zobaczysz cykadę zakażoną grzybem, jest próba zjedzenia jej budyniu z jelit – realna możliwość, przed którą Kasson musiał ostrzegać zbyt ciekawskich ludzi, szczególnie tych zainteresowanych znajdującymi się w nich używkami.

„Katynon, który znaleźliśmy w cykadach, był tylko jednym z 1000 różnych związków, które znaleźliśmy i które były specyficznie powiązane z grzybem. A jeśli zjesz zatyczki, możesz znaleźć mikotoksyny, bakterie, nicienie i inne drobnoustroje, które mogą być dla ciebie naprawdę szkodliwe” – powiedział. „Więc powiedziałbym, że prawdopodobnie nie warto ryzykować”.