Schimmel die mieren in zombies verandert, valt zelf ook ten prooi aan schimmels

Een schimmel die mieren in zombies verandert, wordt soms ook zelf het slachtoffer van andere schimmelsoorten. Dat ontdekte Universiteit Utrecht-microbioloog Charissa de Bekker samen met haar internationale collega’s. In artikelen in de vaktijdschriften Functional Ecology en Persoonia beschrijven de onderzoekers twee nieuw ontdekte schimmelsoorten die de zombieschimmel de baas zijn.

Wanneer een mier van de soort Camponotus floridanus besmet raakt met de schimmel Ophiocordyceps camponoti-floridani, verandert haar gedrag. Ze verlaat het nest, zoekt een geschikt stuk bos uit en kruipt daar omhoog, de planten in. Aangespoord door de schimmel klimt ze naar een plekje met precies de juiste hoeveelheid zonlicht. Daar bijt de mier zich vast in een plant en sterft ze.

Dan verteert de schimmel de vastzittende mier. En als de tijd rijp is, komt uit het lichaam van de mier het vruchtlichaam van de schimmel tevoorschijn: een paddenstoelachtige structuur van waaruit de schimmelsporen zich verspreiden.

Deze sporen zweven mee met de wind en komen op de bosvloer terecht. Een nietsvermoedende mier die zo’n spore vervolgens oppikt, loopt het gevaar de volgende zombiemier te worden.

Vreemde vruchtlichamen

Hoe lukt het de schimmel om het gedrag van de mier zo in eigen voordeel te veranderen? Dat is de vraag die microbioloog De Bekker bezighoudt. De Bekker kijkt daarbij vooral naar de moleculaire biologie: welke genen en eiwitten van de mier en de schimmel spelen hierbij een rol, en hoe zorgen eiwitten die de schimmel produceert ervoor dat het gedrag van de mier verandert?

Tot voor kort werkte De Bekker in Florida, waar de mieren en de zombieschimmel van nature voorkomen. De Bekker en collega’s deden daar een opvallende ontdekking: ze vonden vastzittende mieren waaruit wel heel vreemde vruchtlichamen groeiden. Toen de onderzoekers daar verder in doken, bleken die vruchtlichamen bedekt te zijn door een andere schimmel. De schimmel die de mieren in zombies verandert, heeft dus soms zelf ook last van een schimmelinfectie.

Parasiet van een parasiet

De Bekker ontdekte dat het om twee verschillende schimmelsoorten gaat die leven op de zombiemierenschimmel. De schimmel die de mieren als gastheer gebruikt, heeft echt last van deze twee schimmels: het blijkt dat de mierenmanipulator vaker geen vruchtlichaam vormt als deze zelf geïnfecteerd is. Daarom omschrijft De Bekker de twee nieuwe schimmelsoorten als hyperparasieten: parasieten die leven van een parasiet.

De twee schimmels waren nog onbekend voor de wetenschap. Ze wijken zo af van alle reeds bekende schimmels, dat er twee nieuwe schimmelgeslachten in het leven zijn geroepen. Dat betekent ook dat de onderzoekers volledig nieuwe wetenschappelijke namen voor de micro-organismen mochten verzinnen. Een van schimmels werd Niveomyces coronatus gedoopt. Niveo betekent “besneeuwd”: op mieren met een vruchtlichaam bedekt met deze schimmel, lijken besneeuwde ijspegels te groeien.

Verder onderzoek in Utrecht

Onlangs keerde De Bekker terug aan de Universiteit Utrecht, waar ze eerder als promovendus actief was. Ze heeft de mieren en de schimmels uit Florida meegenomen en houdt het hele systeem draaiende in het lab.

In Utrecht gaat De Bekker zich voor het grootste deel richten op de vraag welke eiwitten betrokken zijn bij de manipulatie van de mier door de schimmel. Ze heeft ook plannen om meer te weten te komen over de hyperparasieten. De Bekker: “Door het veranderende klimaat worden schimmelziektes een steeds groter probleem. Schimmels passen zich aan de warmer wordende aarde aan. Zo komt hun optimale groeitemperatuur dichter bij onze lichaamstemperatuur te liggen. We willen gaan kijken met welke eiwitten deze voorheen onbekende schimmels de miermanipulator aanvallen. Dit kan uiteindelijke leiden tot nieuwe geneesmiddelen tegen schimmelinfecties.”

Fascinatie

Een van de redenen dat De Bekker onderzoek doet aan de zombieschimmel, is dat ze jaren geleden gefascineerd raakte door beelden van door schimmels geïnfecteerde insecten. De Bekker: “Geïnfecteerde insecten zijn soms net kunstwerken, sculpturen. Het zet mij aan het denken over vergankelijkheid. Uiteindelijk worden wij allemaal opgegeten door schimmels.”