Wanneer een kleine leverbot het brein van een mier binnendringt, is de mier gedoemd om alle controle uit handen te geven en te transformeren tot een soort zombie. En alsof dat nog niet luguber genoeg is, wijst nieuw onderzoek nu uit dat leverbotten die zombie – in ieder geval op warme dagen – ook nog op heel specifieke momenten activeren.
Het leven van de parasiet Dicrocoelium dendriticum (beter bekend als de kleine leverbot) is verre van eenvoudig. Zo vereist de parasiet meerdere gastheren om tot wasdom te komen (zie kader hieronder). Eén van die gastheren is de mier. En die mier komt er weinig genadig van af. Honderden larven van de kleine leverbot vestigen zich namelijk in zijn buik, terwijl één larve het brein van de mier koloniseert. Die laatstgenoemde larve verandert de mier in een soort zombie, gedoemd om te doen wat de kleine leverbot wil. En de kleine leverbot heeft heldere ideeën: zo ‘wil’ de parasiet graag – met mier en al – opgegeten worden door een grote grazer (zoals een koe of hert). Om dat te bewerkstelligen, zorgt de kleine leverbot in het brein van de mier ervoor dat het de willoze ‘zombiemier’ zich met zijn beide kaken stevig vastbijt in de top van een grassprietje of andere vegetatie. En dan is het wachten op een hongerige grazer – zoals een hert of koe of schaap – die de vegetatie met mier (en kleine leverbotten en al) verorbert.
Vastgebeten
“Een hert eet geen loslopende mieren, maar wel gras of andere gewassen waarop mieren zitten,” legt onderzoeker Simone Nordstrand Gasque, verbonden aan de Wageningen University uit. “Normaal gesproken zijn mieren constant in beweging, bijvoorbeeld voor het verzamelen van voedsel. Maar deze parasiet kan het gedrag van de mier tijdelijk beïnvloeden. De parasiet verandert de mier in een soort zombie en laat hem doen wat de parasiet wil, namelijk in de vegetatie bijten en daar voorlopig blijven. Omdat de kaken van de mier opgesloten zitten in het gras is de kans groter dat hij wordt opgegeten door een grazer.”
Zodra een kleine leverbot een mier tot zombiemier heeft gemaakt en deze gedwongen heeft om zich – letterlijk – in een grasspriet vast te bijten, is het een kwestie van tijd voor een grazer dat gras consumeert. Grazers die dat gras opeten, consumeren en passant de mier én kleine leverbotten die deze aan boord heeft. De kleine leverbot die als een soort poppenmeester in het brein van de mier aan de spreekwoordelijke touwtjes heeft getrokken, sterft. Maar de larven in de buik van de mier overleven hun reis door de zure maagsappen van de grazer wél en reizen door naar de lever van de grazer waar ze bloed opzuigen en vervolgens uitgroeien tot volwassen parasieten, die in staat zijn om zich voort te planten. De eitjes die deze parasieten leggen, worden door de grazer uitgepoept. Daarna is het wachten op een slak die de uitwerpselen van de grazer – en daarmee ook de eitjes van de kleine leverbot – consumeert. In de slak ontwikkelen die eitjes zich tot larven. Die larven planten zich aseksueel voort, waardoor hun aantallen al gauw in de duizenden lopen. Dan is het zaak dat die larven de slak verlaten. Om dat te kunnen doen, brengen ze hun gastheer aan het hoesten. Behalve slijm slingert de slak daarmee ook de larven naar buiten. Mieren worden vervolgens aangetrokken door die met larven gevulde slijmballetjes en consumeren deze. Zo dringen de larven het lichaam van de mier binnen, waarna het verhaal weer van voor af aan begint.
Zombie-schakelaar
Het is een behoorlijk complex verhaal, dat natuurlijk valt of staat met het vermogen van de parasieten om mieren naar hun pijpen te laten dansen. In een nieuw onderzoek – verschenen in het blad Behavioral Ecology tonen wetenschappers nu echter aan dat de kleine leverbotten nog veel indrukwekkendere poppenmeesters zijn dan tot voor kort werd gedacht. Zo blijken de kleine leverbotten hun zespotige gastheren op heel specifieke momenten in zombies te veranderen. “We hebben een duidelijke correlatie gevonden tussen temperatuur en het gedrag van de mieren,” vertelt onderzoeker Brian Lund Fredensborg. “We grapten ook wel dat we de ‘zombie-schakelaar’ van de mieren hebben ontdekt.”
Hoe zit dat precies?
De wetenschappers reisden af naar een bos in Denemarken en volgden daar gedurende enige tijd geïnfecteerde mieren. “Bij 172 mieren heb ik kleine, gekleurde labels aan hun achterwerk bevestigd,” vertelt Gasque. “Elk label was genummerd, zodat ik de individuele mieren nauwkeurig kon volgen. Ook heb ik met meetapparatuur de temperatuur, relatieve luchtvochtigheid en tijd vastgelegd.” En al snel bleek dat er een verband was tussen de temperatuur en het gedrag van de mieren. Zo gingen de mieren zich vaak als zombies gedragen – oftewel zich hoog in grassprietjes en andere vegetatie vastbijten – als de temperatuur laag was. Wanneer de temperatuur de hele dag door vrij laag was – zoals in de herfst – verroerden de mieren zich soms de hele dag niet en klemden zich dus de klok rond hoog in de vegetatie vast. Maar op warmere dagen, beten de mieren zich vooral in de vroege ochtend en late avond in het gras vast. Het is behoorlijk uitgekookt van de kleine leverbotten die deze mieren aansturen, zo vertelt Lund Fredensborg. “Het is heel slim om de mieren hoog in het gras te plaatsen in de koele ochtend- en avonduren en vervolgens weer naar beneden te halen om de dodelijke zonnestraling te vermijden.” Gasque onderschrijft dat. “Dat parasieten het gedrag beïnvloeden tijdens lage temperaturen vergroot de kans op overdracht naar hun volgende gastheer. Herten grazen immers vooral bij zonsondergang en -opgang, als de temperaturen lager zijn.” “Onze ontdekking onthult dat deze parasiet een stuk geavanceerder is dan we eerder dachten,” concludeert Lund Fredensborg.
Vervolgonderzoek
Het onderzoek geeft meer inzicht in de indrukwekkende capaciteiten van de kleine leverbot. Maar tegelijkertijd blijven er ook onbeantwoorde vragen. Zo is bijvoorbeeld nog onduidelijk hoe de kleine leverbot de mieren nu precies in zombies verandert. “Het kan een bepaald gen zijn dat codeert voor een bepaald eiwit of een reactie van het immuunsysteem als gevolg van de infectie,” stelt Gasque. Meer onderzoek is echter nodig.
Beetje meer aandacht
Wat in ieder geval ook na dit onderzoek weer vaststaat, is dat we parasieten niet moeten onderschatten én dat ze meer aandacht verdienen. “Historisch gezien is er nooit echt veel aandacht geweest voor parasieten,” vertelt Lund Fredensborg. En dat ondanks dat er aanwijzingen zijn dat parasieten de meest wijdverspreide levensvorm op aarde zijn. “Dit (gebrek aan aandacht, red.) is deels te wijten aan het feit dat parasieten heel lastig te bestuderen zijn. Maar de verborgen wereld van parasieten vormt een significant deel van de biodiversiteit. En door het gedrag van hun gastheer te veranderen, kunnen ze ook beïnvloeden wie wat in de natuur eet. En daarom is het belangrijk dat we ze beter gaan begrijpen.”
Meer aandacht voor parasieten is dus wenselijk, maar mogelijk niet genoeg. Zo gingen wetenschappers eerder nog een stap verder, door te stellen dat we parasieten actief moeten gaan beschermen. En dat is geen overbodige luxe, zo moesten onderzoekers recent nog concluderen, want veel parasieten komen – onder meer door klimaatverandering – in het nauw.
