Walking Dead: How Wasp Overlords Steuern Spinnen-Zombies

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Eine orbwebende spinne dient als zombiesklave für eine wespe in japan.

Wie ein geistloser Zombie, der von einem bedrohlichen Overlord kontrolliert wird, streift die Spinne hin und her und verstärkt ihr seidiges Netz. Nach kurzer Zeit wird der unterwürfige Spinnentier tot sein und sein Netz in einen Schutzraum für den Laich der Kreatur verwandelt, die ihn einst kontrollierte, so eine neue Studie.

Nein, das ist keine Science Fiction. Es ist die etwas furchterregende (aber sehr reale) Geschichte der orbwebenden Spinne Cyclosa argenteoalba und die parasitische Wespe Reclinervellus nielseni, zwei Arten, die in der Präfektur Hyogo, Japan, eine merkwürdige Beziehung eingehen.

Wespe und Spinne sind ein perfektes Beispiel für die Manipulation von Wirten - ein ökologischer Prozess, bei dem eine Spezies (der Parasit) und ihre Jungen (die Parasitoiden) das Verhalten einer anderen Spezies (des Wirtes) zu ihrem Vorteil manipulieren. [Zombie-Tiere: 5 reale Fälle des Körpergreifens]

Wie ein Parasit seinen Wirt in einen zombielartigen Sklaven verwandelt, ist von Art zu Art unterschiedlich. Manchmal sind sich die Forscher nicht sicher, was der Mechanismus ist, durch den ein Wirt das Gebot des Parasiten übernimmt. Das ist der Fall für die orbwebende Spinne und Wespe von Japan. Forscher in diesem Land möchten wissen, wie es geht R. Nielseni Kontrollen C. argenteoalba. Verwendet es ein Neurotoxin oder vielleicht eine Art Hormon?

Um dieses Rätsel zu lösen, müssen Wissenschaftler zunächst eine andere Frage beantworten: Was genau bewirkt die Wespe, dass die Spinne das tut?

Lebender Toter

Die manipulative Beziehung zwischen der Wespe und der Spinne beginnt, wenn eine weibliche Wespe die Kugelweberin in ihrem Netz angreift. Sie legt ihr Ei auf den Rücken der Spinne, tötet es aber nicht. Fest mit der Spinne verbunden, entwickelt sich das Ei zu einer Larve, die schließlich ihren Wirt tötet, aber nicht bevor die Spinne sie als Sklave während der frühen Entwicklungsstadien dient, sagte Keizo Takasuka, Postdoktorand an der Graduate School von Kobe University Agricultural Science in Japan und Hauptautor einer neuen Studie, die die Beziehung zwischen erforscht R. Nielseni und die Kugelweber. [Beobachten Sie, wie die Zombie-Sklavenspinne die Wespe anbietet (Video)]

Ein Cocoon-Netz, das von der Wirtsspinne schließlich vervollständigt und von der Wespe mit Parasiten besetzt wird.

Ein Cocoon-Netz, das von der Wirtsspinne schließlich vervollständigt und von der Wespe mit Parasiten besetzt wird.

Bildnachweis: Keizo Takasuka

In den letzten Jahren ist Takasuka zu den Shinto-Schreinen der Präfektur Hyogo gegangen, um Spinnen zu sammeln, die von den parasitären Larven von Sklaven versklavt wurden R. Nielseni.

"Ich habe in Schreinen nach bereits parasitierten Spinnen gesucht… weil die Spinnen es vorziehen, Netze besonders in künstlichen Strukturen und Steinmaterialien zu konstruieren ", sagte Takasuka in einer E-Mail an WordsSideKick.com. Er weiß nicht, warum die Spinnen die Schreine bevorzugen, aber er sagte, diese Spinnentiere könnten es auch in anderen Lebensräumen gefunden werden.

Im Labor beobachteten Takasuka und seine Kollegen das Verhalten der parasitierten Spinnen - hauptsächlich die genaue Art und Weise, in der die Spinnentiere ihre Netze aufbauten - und verglichen dieses Verhalten mit dem Verhalten von Orb-Spinnen, die nicht von Parasitoiden kontrolliert wurden.

Die Zombie-Sklavenspinnen neigten dazu, eine bestimmte Art von Netz zu bauen, eines, das sich von den Stegen, die von Parasitoid-freien Spinnen erstellt wurden, stark unterschied, fanden die Forscher. Zuerst zerlegten die von Parasiten befallenen Spinnen ihre alten Netze (einige haben sie sogar ganz aufgegeben), und dann begannen sie, neue zu bauen, die an das Netz erinnerten, das ein Orb-Weber bauen würde, wenn er kurz davor war, sich zu häuten oder sein Exoskelett (etwas Spinnen) abzulegen tun, um zu wachsen).

Ruhe in Frieden

Bekannt als "ruhende" Bahn, unterscheidet sich die vorgebildete Bahn von der spiralförmigen Bahn, die die Spinne normalerweise spinnt, um die Beute zu fangen. Bei der Häutung ist die Spinne weich, verletzlich und kann nicht essen. Es bleibt also in der Mitte des ruhenden Gewebes, das keine "Einfangbereiche" für Beute hat, sondern mit faserigen Fadendekorationen (FTDs) versehen, die Seidenfäden sind, die das Gewebe hervorheben sollen. [Goliath Birdeater: Bilder einer kolossalen Spinne]

Man könnte meinen, Spinnen würden ihre Netze unauffällig halten wollen, aber ein mauserndes Spinnennetz wird ständig von fliegenden Vögeln und anderen, größeren Tieren bedroht. Wenn das Netz für diese Tiere sichtbar ist, wird es weniger wahrscheinlich, dass sie darauf stoßen, und die Spinne überlebt den Häutungsprozess mit höherer Wahrscheinlichkeit. Zu diesem Zweck schmückt die Spinne ihr Zuhause mit zusätzlichen ultravioletten (UV-) Licht reflektierenden Seidensträngen, die Passanten wahrscheinlich nicht übersehen.

Das ruhende Netz, ein sicherer Zufluchtsort in Zeiten der Transformation, ist der perfekte Ort für eine Wespenlarve, um in die Pupalphase überzugehen (die Phase der Transformation, in der sich das Insekt in einen Kokon einhüllt). Die ruhende Bahn eines Orbwebers kann den Insassen ungefähr zwei Tage lang sicher halten. So lange dauert es normalerweise, bis sich die Spinne in der Haut befindet. Aber ein Web, das nur zwei Tage dauert, wird es nicht schneiden R. Nielseni, die sich mindestens zehn Tage im Netz der Spinne befinden muss, nachdem sie sich in einen Kokon eingewickelt hat.

"Das Kokonennetz muss fallenden Trümmern, den Elementen und Tierangriffen lange Zeit standhalten - mindestens vier- bis fünfmal länger als ein ruhendes Netz", sagte Takasuka.

Deshalb R. Nielseni weist den Host nicht nur an, ein ruhendes Web zu erstellen; Es weist die Spinne an, ein superstarkes ruhendes Netz zu bauen, ein vollgestopfter Faden, der das Netz - und den mit Wespen gefüllten Kokon in seiner Mitte - für lange Zeit in Position hält, fanden die Forscher heraus.

Mit einer Zugmaschine testeten Takasuka und seine Kollegen die Bruchkräfte (wie viel Kraft kann ein Material vor dem Brechen aushalten) von Radius und Rahmenseide, die zum Aufbau einer sogenannten "Cocoon" - Bahn verwendet werden, und stellten fest, dass sie mindestens das 2,7fache waren größer als die Bruchkräfte der Seiden, die sowohl die Kugel als auch die ruhenden Bahnen ausmachen C. argenteoalba.

Schreckliche Hormone

Wenn eine Zombiespinne das Parasitoid-Gebot beendet hat, kehrt sie in die Mitte des Netzes zurück, aber die Tortur ist noch lange nicht vorbei. Mit ihrem UV-Licht reflektierenden, verstärkten Schutzraum braucht die Wespenlarve die Spinne nicht mehr und schlachtet sie. Nachdem sie die Leiche der Spinne aus dem Netz geschleudert hat, dreht sich die Larve einen bequemen Kokon und hockt sich fast zwei Wochen lang nieder, um ihre Metamorphose abzuschließen.

Die Fähigkeit der Parasitenwespe, ihren Wirt auf solch spezifische und subtile Weise zu manipulieren, ist nicht einzigartig. In Costa Rica eine andere parasitäre Wespe, Hymenoepimecis argyraphagaerhöht den Schrecken, indem er seine Eier in seinem Wirt ablegtSpinnentier (Plesiometa argyra), das ein kokonartiges Netz bildet, bevor es von Larven von innen heraus verzehrt wird.

EINIn Brasilien (wie auch in anderen Ländern) gibt es Pilze, die viele Ameisenarten befallen und diese Insekten in eine Menge Zombies verwandeln. Die Ameisen klettern auf den höchsten Punkt, den sie finden können, und sterben dann, während Pilzhalme durch ihre Schädel schießen und die Sporen des Pilzes in den Wind zerstreuen.

Die Wissenschaftler wissen, dass die Pilze einen Pilzcocktail in die Gehirne der Ameisen abgeben, was die Pilze dazu veranlasst, die Pilzbefehle abzuhalten. Aber Entomologen untersuchen immer noch aktiv, wie Wespen und andere Insektenparasiten ihre Wirte kontrollieren können.

Takasuka vermutet das im Fall von R. Nielseni und C. argenteoalbaDer Mechanismus, der die Präferenzen der Spinne kontrolliert, hängt mit dem Hormon zusammen, das natürlich vor der Häutung in der Spinne freigesetzt wird. Dieses Hormon motiviert die Spinne, ein ruhendes Nest zu bauen. In naher Zukunft hofft Takasuka, die in den Larven vorhandenen Chemikalien zu untersuchen, um herauszufinden, wie diese Chemikalien mit dem Hormon des ruhenden Netzes und anderen in Verbindung stehen könnten.

Die Studie der Forscher wurde heute (5. August) im Journal of Experimental Biology veröffentlicht.

Elizabeth Palermo @ folgentechEpalermo. Folgen Sie WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel zu WordsSideKick.com.


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