مشاهده مورچه‌ای که از کلونی جدا می‌شود و به شکل عجیبی سراغ گیاه خاصی می‌رود، سوسکی که ظاهری شبیه سوسک‌های زنده دارد و حتی با حالت قرارگیری بدنش همنوعانش را به سمت خود جلب می‌کند، اما ساعت‌هاست که مرده است! چرا این اتفاقات رخ می‌دهد؟ دلیل آن چیست؟ آیا حشرات نیز مانند انسان به بیماری‌های روانی مبتلا می‌شوند یا پای چیز دیگری در میان است؟! به نظر می‌رسد که پای برهم‌کنش‌هایی آن‌هم از نوع غیرمسالمت‌آمیز در میان است؛ اما روابط میان حشرات و قارچ‌ها چه زمانی از حالت طبیعی خارج می‌شود؟ در این گزارش به دنبال پاسخ این سؤال‌ها هستیم.
همزیستی (Mutualism) نیازمند برهم‌کنش‌های دوطرفه است. در این رفتار یک گونه خدماتی را ارائه می‌دهد که سایر گونه‌ها از انجام آن ناتوان هستند یا این که نمی‌توانند آن را به شکل موثر و کارآمد انجام دهند.
برای مثال در همزیستی بین برخی از مورچه‌های جنس مگالومیرمکس (Megalomyrmex) و قارچ‌ها، این مورچه است که قارچ‌ها را درست مانند دانه‌های غلات کشت می‌کند. دو نمونه مستند از این شکل به اصطلاح کشاورزی در مورچه‌ها به‌دست آمده که نتیجه آن وابستگی قارچ‌ها به مورچه‌ها برای تامین غذاست.
به‌طور کلی در همزیستی میان حشرات ــ قارچ‌ها خدماتی که رد و بدل می‌شود، عبارت است از تامین منابع غذایی، حفاظت و پراکنش.
اکتوسیمبیوسیز (Ectosymbiosis) هم شکلی از این جنس رفتار‌ها در انگل‌هایی است که روی سطح بدن میزبان‌شان زیست می‌کنند. گونه‌های انگلی در این شرایط معمولا ثابت یا غیرجنبنده هستند. این برهم‌کنش اجباری یا حتی داوطلبانه است. در اکتوسیمبیوسیز حشرات ــ قارچ‌ها، حشرات می‌توانند از قارچ‌ها تغذیه کنند و در مقابل قارچ‌ها هم می‌توانند باعث تجزیه پلیمر‌های گیاهی برای حشرات شوند یا ترکیبات دفاعی خاصی را در اختیار آن‌ها قرار دهند البته این معمولا قارچ‌ها هستند که مواد اولیه مورد نیاز برای حشرات را می‌سازند.
قارچ‌ها حتی می‌توانند از حشرات در برابر عوامل زیستی حفاظت کنند. روش کار معمولا جالب است، قارچ‌ها ترکیباتی را تولید می‌کنند که در برابر رقبای میکروبی حشرات از آن‌ها محافظت می‌کند، اما حشرات چه فوایدی برای قارچ‌ها دارند و دلیل این همزیستی چیست؟ حشرات هم در مقابل به پراکنده شدن قارچ‌ها کمک می‌کنند و می‌توانند مواد اولیه لازم برای رشد و حفاظت از آن‌ها را در اختیارشان بگذارند، اما آیا همه چیز به همین سادگی است؟
نمونه‌ای از زامبی کردن حشرات و استثمار
مواردی هست که در آن این نوع رفتار به‌طور کلی از حالت همزیستی خارج و حشرات در آن توسط قارچ‌های موسوم به (Entomopathogenic) یا انگل‌های دیگر از نظر ظاهری و گاه رفتاری به‌طور کامل دستخوش تغییر می‌شوند. برای مثال تحقیقات نشان داده که گونه‌ای از سوسک‌های نرم‌تن با نام علمی Chauliognathus pensylvanicus که بومی آمریکای شمالی هستند، انگل خاصی از قارچ‌های Eryniopsis lampyridarum دارند که نه تنها نوعی انگل است بلکه می‌تواند آن‌ها را هم بکشد یا به شکل ملموسی علیل و ناتوان کند.
محققی به نام دونالد اشتاین‌کراوس
(Donald C Steinkraus) و همکارانش در ایالت آرکانزاس آمریکا نمونه‌های زنده و مرده‌ای از این سوسک‌های نرم‌تن را یافتند که با نوعی مکانیسم ناشناخته تحت‌تاثیر قرار گرفته بودند. این سوسک‌ها زمانی که بالغ می‌شوند، از گرده کاسنیان که گیاهان آوندی و گلدار دولپه‌ای هستند؛ تغذیه می‌کنند.
بررسی‌ها نشان داده که این سوسک‌ها از گیاهان گلدار معمولا برای تخم‌گذاری استفاده می‌کنند. در سال ۱۸۸۸، محققی نمونه‌هایی از این سوسک‌ها را پیدا کرد که به شکل عجیبی با آرواره‌هایشان به گل‌های کاسنی چسبیده بودند.
وی نتوانست دلیل این مسأله را تشریح کند، اما در سال ۱۹۱۱ دو محقق دیگر نمونه‌های مشابه دیگری از همین حشره را پیدا کردند و دریافتند که علت مرگ آن‌ها عفونت قارچی است. با وجود این دلیل اصلی مرگ این حشرات تا سال‌های سال به صورت معما ذهن محققان بسیاری را درگیر کرده بود، محققان سوسک‌های نرم‌تنی را می‌یافتند که محکم با آرواره‌هایشان برگ و گل‌های کاسنی‌ها را گاز گرفته و مرده بودند.
تا این‌که سرانجام در سال ۲۰۱۷ دونالد اشتاین‌کراوس و همکارانش در مقاله‌ای علمی دلیل این مرگ‌های مشکوک را این‌گونه بیان کردند؛ برهم‌کنش میان قارچ و میزبان!
بررسی‌های آن‌ها نشان داد وقتی این گونه خاص از سوسک‌های نرم‌تن با قارچ مذکور آلوده می‌شود، آرواره را محکم در داخل برگ گل فرو می‌برد و کمی پس از آن هم می‌میرد. جالب این که ساعت‌ها پس از مرگ، این سوسک هنوز به همان حالت نمایشی به برگ چسبیده و بال‌هایش باز است، گویی سوسکی است که هر لحظه ممکن است پرواز کند حال آن‌که جان ندارد.
البته سوسک‌های بیجان در این حالت هم توجه جنس مخالف را جلب می‌کنند و این زمان بهترین فرصت برای قارچ‌هاست که خود را از یک حشره مرده به حشره سالم زنده منتقل کنند. اشتاین‌کراوس و همکارانش دقیقا ۴۴۶ نمونه زنده و مرده از این حشره را بررسی کرده و دریافتند بال‌های این حشرات تنها به مدت ۱۵ تا ۲۲ ساعت پس از مرگ باز می‌ماند و این مدت زمان لازم برای نقل مکان قارچ‌ها از سوسکی به سوسک دیگر است. این محققان در عین حال این فرضیه را مطرح کرده‌اند که دلیل بال باز سوسک‌ها و ورم‌کردن شکم آن‌ها هم پس از مرگ می‌تواند به‌دلیل رشد قارچ باشد، اما در نهایت هدف جذب سایر حشرات به سمت این حشره مرده است.
میزبان‌های فعال
حشراتی که به این صورت و البته به شکل کاملا آشکار تحت کنترل قارچ‌های انگل قرار می‌گیرند را با‌عنوان زامبی هم می‌شناسند. البته تاثیرات ناشی از قارچ‌های موسوم به (Entomopathogenic) روی حشرات میزبان، تفاوت زیادی با تاثیرات ناشی از ویروس‌ها بر بدن انسان دارد.
قارچ‌های بیماری‌زا اشکال گوناگونی دارند، مثلا Entomophthora muscae یک گونه از قارچ‌های بیماری‌زاست که می‌تواند باعث مرگ مگس‌ها شود و تحقیقات نشان داده در زمان ازدیاد جمعیت برخی مگس‌ها از این گونه می‌توان به عنوان کنترل‌کننده زیستی استفاده کرد. در مقابل قارچ مورچه زامبی با نام علمی Ophiocordyceps unilateralis یک قارچ بیماری‌زای حشرات است که سال ۱۸۵۹ کشف شد و امروز هم به شکل غالب در جنگل‌های مناطق حاره یافت می‌شود. تحقیقات نشان داد وقتی این قارچ، مورچه‌های کامپونوتینی (Camponotini) که جنس‌های مختلفی از آن‌ها هم در دنیا وجود دارد را آلوده می‌کند، الگو‌های رفتاری مورچه به شکل کامل تغییر می‌کند.
زمانی که مورچه میزبان این قارچ شد، لانه خود را ترک می‌کند تا نه‌تن‌ها غذا بلکه محیط مناسب برای زیست قارچ را پیدا کند. محیط‌زیست جدید باید جایی باشد که هم از نظر دما و هم از نظر میزان رطوبت برای زیست قارچ مناسب باشد.
در این زمان است که مورچه با استفاده از آرواره‌های خود به رگبرگ اصلی زیر برگ می‌چسبد. پروسه مرگ این مورچه‌ها نیز معمولا بین چهار تا ۱۰ روز طول می‌کشد.
پس از مرگ مورچه، اندام مولد هاگ قارچ درست در سر مورچه رشد می‌کند؛ بنابراین قارچ به‌راحتی در این شرایط نه‌تن‌ها رشد کرده بلکه حتی بارور هم می‌شود. سال‌ها تحقیق انجام شد تا مشخص شود که آیا قارچ‌های مورچه زامبی تنها به یک جنس Ophiocordyceps تعلق دارند یا نه جنس‌های دیگری هم هستند. تحقیقات در این زمینه با کمک علم ژنتیک و آنالیز ژن‌ها وارد عرصه جدیدی شده است.
چنانچه تحقیقات مولکولی جدید به سرعت طبقه‌بندی‌های قدیم را دستخوش تغییر کند و اکنون باید منتظر شد و دید که در سال‌های آینده باز چه خبر‌های شگفت‌انگیز دیگری در این زمینه منتشر خواهد شد.
روزنامه جام جم
