Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

doktor.is

Hvernig fara lífverur að því að ná stjórn á öðrum lífverum?

Besta dæmið um lífveru sem nær stjórn á dýrum er vitanlega maðurinn. Við höfum margar leiðir til að temja dýr og stjórna þeim. En þess utan eru fá dæmi þekkt um lífverur sem ná stjórn á og breyta hegðan dýra. Eitt athyglisverðasta dæmið um þess konar lífveru er sveppurinn Entomophthora muscae. Sveppurinn hefur verið þekktur í rúma öld. Nafn hans (Entomophthora muscae) má þýða sem „eyðandi skordýra“, en hann sýkir margar tegundir flugna af ætt tvívængja, allt frá húsflugum til ávaxtaflugna.

En hvað gerir sveppurinn og hvernig fer hann að því? Í stuttu máli breytir sveppurinn hegðan flugunnar. Fyrsta skrefið er fjarska sakleysislegt, sveppagró lendir á flugu. En svo tekur alvaran við. Gróið spírar og sveppurinn vex inn í fluguna. Fyrst í stað nærist hann á forða flugunnar, fituvef og öðru lauslegu inni í líkamsholi hennar. Þegar sýkingin er komin á tiltekið stig, klifrar flugan upp, til dæmis stilk eða trjábol. Næst rekur hún út ranann og tyllir honum á yfirborð stilksins. Sveppurinn veldur breytingu á efnasamsetningu munnvatns flugunnar og gerir það límkenndara. Af þeim sökum festist raninn við stilkinn og flugan einnig (svipað og þegar blaut tunga snertir frosinn ljósastaur). Vöxtur sveppsins heldur áfram næstu daga og nærist hann á öllum innri líffærum flugunnar, hjarta, heila og vöðvum. Þegar hér er komið sögu hangir flugan á rananum með vængina út í loftið og út úr líkamanum vaxa gróliðir sveppsins.

Fluga sýkt af Entomophthora muscae. Hvíti „feldurinn“ á fluginni er sveppurinn.

En hvað græðir sveppurinn á þessu? Með því að stýra flugunni á háan stað, festa hana og breiða úr vængjunum, eykur sveppurinn líkurnar á að gró hans dreifist sem víðast. Gró svepps sem ekki breytir hegðan flugunnar sem hann sýkir ferðast líklega skemur og er hann því minna hæfur í lífsbaráttu sveppanna.

Eins og áður sagði sýkir sveppurinn margar tegundir flugna. Ein leið til að svara því hvernig sveppurinn breytir hegðun flugnanna var að finna svepp sem sýkir ávaxtafluguna (Drosophila melanogaster). Ástæðan fyrir því að nota ávaxtafluguna er sú að líffræðingar hafa rannsakað ávaxtafluguna í rúma öld. Árið 1910 fann Thomas H. Morgan hvíta genið, og nú þekkja líffræðingar erfðir hennar og taugakerfi, og búa yfir margvíslegum verkfærum til að kveikja og slökkva á genum og þar með tilteknum stöðvum og kerfum í heila flugunnar.

Vísindakonan Carolyn Elya og félagar hennar við háskólann í Berkley gerðu einmitt þetta. Rannsókn hófst þegar Carolyn setti flugugildru á svalirnar hjá sér. Í gildruna söfnuðust ávaxtaflugur. Dag einn fann hún flugu sem sat föst innan á gildrunni og varð hvít af myglu eftir nokkra daga. Hún náði gróum og tók með sér í vinnuna, til að sýkja flugur þar. Þar með fékk vísindakonan verkfæri til að kanna hvernig sveppurinn hefur áhrif á hegðun flugunnar. Hún vildi skoða hvernig sveppurinn rænir líkama flugunnar og tekur við stjórnartaumunum. Hún vildi vita hvaða taugar eða stöðvar sveppurinn hefur áhrif á, hvort hann framleiði boðefni sem virka á taugakerfi flugunnar, eða eyðileggur hann ákveðnar taugar og heilastöðvar og stýrir þannig hegðun flugunnar. Er kannski nóg fyrir sveppinn að vaxa inn í hausinn á flugunni, til að breyta hegðan hennar?

Flugugildrur eru einfaldar í smíðum. Notast má við hreina sultukrukku, ávaxtabita, smá þurrger og vatnslögn. Spenna yfir gatið plastfilmu, festa hana með teygju og gera nokkur lítil göt á filmuna.

Rannsókn Elya og félaga svaraði ekki öllum þessum spurningum. En vísbending er um að sveppurinn vaxi tiltölulega snemma (eftir um tveggja daga sýkingu) inn í heila flugunnar, og því er mögulegt að hann hafi bein áhrif á vissar taugar eða heilastöðvar. Hvort hann gerir það með því að þrýsta á taugar, senda út tiltekin boðefni eða á einhvern annan hátt er enn óljóst.

Samantekt:
  • Ákveðin gerð sveppa sérhæfir sig í því að sýkja tvívængja flugur.
  • Sveppurinn breytir atferli flugunnar, líklega til að auka fjölgunargetu sína.
  • Sveppurinn vex meðal annars inn í heila flugunnar en ekki er vitað hvernig hann breytir hegðun hennar.

Heimildir, ítarefni og myndir:

Útgáfudagur

27.11.2018

Spyrjandi

Ritstjórn

Höfundur

Arnar Pálsson

erfðafræðingur

Tilvísun

Arnar Pálsson. „Hvernig fara lífverur að því að ná stjórn á öðrum lífverum?“ Vísindavefurinn, 27. nóvember 2018. Sótt 13. desember 2018. http://visindavefur.is/svar.php?id=76582.

Arnar Pálsson. (2018, 27. nóvember). Hvernig fara lífverur að því að ná stjórn á öðrum lífverum? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=76582

Arnar Pálsson. „Hvernig fara lífverur að því að ná stjórn á öðrum lífverum?“ Vísindavefurinn. 27. nóv. 2018. Vefsíða. 13. des. 2018. <http://visindavefur.is/svar.php?id=76582>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Davíð Ólafsson

1971

Davíð Ólafsson er aðjúnkt í menningarfræði við Íslensku- og menningardeild HÍ. Rannsóknir hans hafa einkum beinst að virkni bóklegrar miðlunar út frá sjónarhóli hversdagsmenningar og hugmyndum um atbeina og iðkun.