Slakken zijn vraatzuchtige feeders. Apdency

Naaktslakken en slakken zijn de vloek van bijna elke groentetuinier en boer. Vooral slakken hebben vraatzuchtige eetlust en zijn meedogenloos in het eten van stengels, bladeren en scheuten. Geen wonder dat tuiniers alle middelen zochten om de verspreiding van deze teeltmoordenaar te beheersen. Helaas kan de meest voorkomende reactie - slakkenkorrels - een vreselijk effect hebben op andere dieren in het wild. Een alternatief is de parasiet Phasmarhabditis hermaphrodita, een nematodenworm die van nature slakken en slakken doodt.

Tot voor kort hadden we weinig idee waarom deze parasiet zo effectief was. Onze recent onderzoek, gepubliceerd in Behavioral Processes, laat dat zien na P. hermaphrodita infecteert de slak, het neemt de controle over zijn gedrag en transformeert het in wezen in een zombie. Door dieper in te gaan op hoe deze parasiet de controle over het gedrag van de slug neemt, kunnen we een beter begrip krijgen van de moleculaire complexiteit van mind control en zelfs hoe het gedrag van slakken en masse te beheersen.

Slakken zijn met name erg moeilijk te beheersen omdat ze diep in de grond kunnen bewegen en een enorm aantal nakomelingen kunnen produceren. Controlemethoden die de neiging hebben om zich te concentreren op slakkenkorrels kunnen gemakkelijk worden weggespoeld en zijn zeer giftig naar een reeks andere dieren in het wild. Al tientallen jaren bevatten deze pellets methiocarb en metaldehyde, die beide schadelijk kunnen zijn voor het milieu. Methiocarb heeft het nu verbannen en het gebruik van metaldehyde rond waterwegen wordt onder strikt gereguleerd gebruik.

De P. hermaphrodita parasiet daarentegen is een organisch en effectief alternatief voor het bestrijden van slakken. Wanneer ze aan de bodem worden toegevoegd, jagen, infecteren en doden de parasieten alle slakken die ze binnen vinden 21 dagen. Vervolgens reproduceren de aaltjes zich op het kadaver en gaan op zoek naar slakken die daarvoor zijn ontsnapt. Er zijn 108 soorten nematoden die slakken en slakken infecteren. Maar in tegenstelling tot anderen, P. hermaphrodita is zeer specifiek en heeft geen invloed op andere ongewervelde dieren zoals insecten of regenwormen.

Ons onderzoek toonde ook aan dat de worm van nematoden P. hermaphrodita heeft het opmerkelijke vermogen om het gedrag van naaktslakken te beheersen. Gewoonlijk voelen slakken, in aanwezigheid van parasitaire wormen, gevaar en glijden weg uit angst om dodelijk besmet te worden. Maar wanneer slakken al zijn geïnfecteerd, lijken ze aangetrokken te zijn tot gebieden waar de parasiet aanwezig is en zullen ze graag in een gebied verblijven waar ze een verdere infectie riskeren.

Door de slakken richting meer parasieten te sturen, P. hermaphrodita leid de naaktslakken tot hun dood, waarna de nematoden zich op het karkas kunnen smullen en zich kunnen voortplanten. Wij hadden eerder getoond dat verschillende soorten slakken vermeden worden P. hermaphrodita maar waren zeer verrast om te zien dat verschillende andere soorten, wanneer ze besmet waren, werden aangetrokken door de nematoden. Dit gedrag is met name veroorzaakt door P. hermaphrodita maar geen andere nematoden.

Het zit allemaal in de serotonine

Om precies te begrijpen hoe deze nematoden het gedrag van de slak controleerden, begonnen we met een op geneesmiddelen gebaseerd experiment, waarbij we niet-geïnfecteerde slakken het antidepressivum fluoxetine (Prozac) voedden. Fluoxetine verhoogt het niveau van serotonine, het chemische signaal of "neurotransmitter" dat de stemming bij veel dieren regelt. Verbazingwekkend genoeg werden deze gedrogeerde slakken aangetrokken door de door nematoden aangetaste grond op dezelfde manier als slakken die door de parasiet waren geïnfecteerd.

We ontdekten ook dat met nematoden geïnfecteerde slakken met cyproheptadine, een geneesmiddel dat het tegenovergestelde is van prozac en serotonine blokkeert, zich niet langer aangetrokken voelden tot de nematoden. Dit alles suggereert P. hermaphrodita manipuleert serotoninesignalering in het brein van de slak om zijn gedrag te veranderen.

P. hermaphrodita is niet de enige in dit gedrag en veel parasieten zijn geëvolueerd om de geest en het gedrag van hun gastheren te beheersen. Protozoa zoals Toxoplasma gondii maak geïnfecteerde ratten hun angst voor katten kwijt. Een schimmel geroepen Ophiocordyceps spp. neemt mieren over en zorgt ervoor dat ze in bomen klimmen, zodat de schimmel zijn sporen beter kan verspreiden. Trematode platwormen zijn meesters in manipulatie, met het vermogen om het gedrag van een aantal organismen te beheersen.

Hoewel het bewijs het idee ondersteunt dat P. hermaphrodita controleert zijn gastheren door neurotransmitters zoals serotonine te beïnvloeden, T. gondii interfereert met de productie van een andere neurotransmitter, dopamine, om de gedrag van ratten. Dat weten we ook injecteren van serotonine in schaaldieren hersenen kunnen de gedragsveranderingen nabootsen veroorzaakt door acanthocephalan wormparasieten. En de parasiet Euhaplorchis, verandert het evenwicht van de serotonine en dopamine van een killifish, waardoor het gaat opvallend aantrekken de aandacht van voedende vogels. Alleen door de darm van de vogel te bereiken kan de parasiet zijn eieren leggen.

Onze resultaten suggereren dat we, door de niveaus van serotonine in gezonde slakken te veranderen, de gedragsveranderingen die veroorzaakt worden door kunnen repliceren P. hermaphrodita infectie. Evenzo kunnen we ook de gedragsveranderingen van geïnfecteerde slakken omkeren om niet-geïnfecteerde leden van hun soort na te bootsen.

Verder onderzoek zou kunnen leiden tot een beter inzicht in de moleculaire complexiteit van de beheersing van de geest van niet alleen deze nematoden maar ook van andere parasieten. Uiteindelijk kunnen we deze kennis gebruiken om het gedrag van geïnfecteerde slakken te beïnvloeden en te sturen. We zouden hen massaal in gebieden van onze keuze kunnen laten bewegen door hun serotonineniveaus te manipuleren en daarmee hun dreiging en eetlust uit te roeien.

Over de Auteurs

Robbie Rae, docent in de genetica, Liverpool John Moores University en Sally Williamson, docent Neurobiologie, Liverpool John Moores University

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon