Categorie: manipulatie (Pagina 1 van 2)

Nieuw ontdekte schimmelsoort manipuleert grottenspinnen

De nieuw ontdekte schimmel Gibellula attenboroughii infecteert grottenspinnen en dwingt ze om zijn sporen te helpen verspreiden, rapporteren Harry Evans en collega’s.

Dieren die een parasiet in zich dragen, gedragen zich soms als zombies. Dan manipuleert de parasiet hun gedrag zo dat ze meewerken aan hun eigen ondergang, ten gunste van de parasiet. Het is sterk dat parasieten daartoe in staat zijn, want het betekent dat ze het zenuwstelsel van hun gastheer kunnen bespelen. Er zijn meerdere voorbeelden van, kijk maar eens in de categorie manipulatie; het zijn lugubere verhalen.

Sommige parasitaire schimmels doen het ook. Onlangs is een nieuwe parasitaire schimmel ontdekt die in spinnen leeft. Hij is Gibellula attenboroughii genoemd, naar de bekende maker van natuurdocumentaires David Attenborough. Harry Evans en collega’s beschrijven hem.

De onderzoekers vonden de schimmel Gibellula attenboroughii in een verlaten kruitmagazijn in Ierland, groeiend op de holenwielwebspin Metellina merianae. Deze Europese spin leeft in grotten, holen en kelders, waar ze zich normaal gesproken dicht bij haar web verborgen houdt. Maar een geïnfecteerde spin, zo blijkt, verlaat haar veilige plek en gaat op het plafond of de wand bij de ingang zitten, waar lucht circuleert. Ze raakt overdekt met schimmeldons en speciale sporendragende schimmeldraden, en sterft. Luchtstromen nemen de schimmelsporen mee en verspreiden ze.

Sporenverspreider

De schimmel heeft de spin dus omgevormd tot een sporenverspreider. Dit type manipulatie kennen we al langer. Berucht zijn schimmelsoorten van het geslacht Ophiocordyceps die reuzenmieren (van het geslacht Camponotus) infecteren . Vaak wordt een zieke mier ertoe gedwongen het nest te verlaten, in de vegetatie vlak bij een mierenpad te klimmen en zich vast te bijten; de kaken gaan op slot, de mier sterft. Uit zijn lichaam groeit een soort paddenstoeltje dat schimmelsporen produceert. De dode mier hangt op een plek die gunstig is voor verspreiding naar nieuwe slachtoffers.

Er waren ook schimmels bekend die spinnen infecteren en er een sporenverspreider van maken. De nu ontdekte schimmel Gibellula attenboroughii valt specifiek grottenspinnen aan. Het is opmerkelijk dat een ziekteverwekker zich onder deze spinnen kan verspreiden, aangezien ze, in tegenstelling tot mieren, geïsoleerd leven. Behalve de holenwielwebspin infecteert de schimmel ook de gewone grottenspin, Meta menardi, een grotere soort.

Willy van Strien

Foto: Holenwielwebspin Metellina merianae. -serwacy01- (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Zie ook: cicaden die slachtoffer zijn van een manipulerende schimmel

Bronnen:
Evans, H.C., T. Fogg, A.G. Buddie, Y.T. Yeap & J.P.M. Araújo, 2025. The araneopathogenic genus Gibellula (Cordycipitaceae: Hypocreales) in the British Isles, including a new zombie species on orb-weaving cave spiders (Metainae: Tetragnathidae). Fungal Systematics and Evolution 15: 153–178. Doi: 10.3114/fuse.2025.15.07
Hughes, D.P., J.P.M. Araújo, R.G. Loreto, L. Quevillon, C. de Bekker & H.C. Evans, 2016. Chapter eleven. From so simple a beginning: the evolution of behavioral manipulation by fungi. Advances in Genetics 94: 437-469. Doi: 10.1016/bs.adgen.2016.01.004

Paardenhaarworm manipuleert bidsprinkhaan met diens eigen genen

Paardenhaarwormen, die als larve parasitair leven in verschillende insecten, drijven hun gastheer tot zelfmoord. Tappei Mishina en collega’s vroegen zich af hoe ze aan de middelen komen om dat voor elkaar te krijgen.

Een sterk en gruwelijk voorbeeld van parasieten die hun gastheer manipuleren vormen paardenhaarwormen. Als larven leven ze in onder meer krekels, sprinkhanen en bidsprinkhanen, maar als volwassen wormen leven ze vrij in water. Om daar te geraken, brengen ze hun ongelukkige gastheer tot een zelfdestructieve daad: hij springt in het water. Paardenhaarwormen kunnen het gedrag van hun gastheer zo ingrijpend ontregelen dankzij genen die ze van hem hebben opgepikt, tonen Tappei Mishina en collega’s aan.

In het water paren volwassen paardenhaarwormen (Nematomorpha) in een kluwen van mannetjes en vrouwtjes; ze worden daarom ook wel gordiaanse wormen genoemd. De vrouwtjes leggen vervolgens eitjes waaruit microscopisch kleine larven komen. Om zich verder te kunnen ontwikkelen moeten die naar gastheer-insecten die op het droge leven. De gastheren kunnen de larfjes direct met hun voedsel binnenkrijgen of via een ‘transporteur’ zoals een eendagsvlieg. Dit insect komt als larve in het water met paardenhaarworm-larven in aanraking, vliegt als volwassen eendagsvlieg uit en kan dan worden gepakt door een gastheer-insect, dat zo met een parasitaire paardenhaarworm-larve geïnfecteerd raakt.

Horror

En dan begint een horrorverhaal. De paardenhaarworm-larve groeit uit tot een uiterst dunne worm die een aantal keer de lengte van de gastheer kan bereiken. Tegen de tijd dat de parasiet rijp is, dwingt hij zijn gastheer tot onnatuurlijk gedrag, waarmee die niet meer baas is over zichzelf. Hij begint te dwalen totdat hij op water stuit. Dan gaat hij erin, vaak met de dood tot gevolg. Als hij het overleeft, is hij onvruchtbaar.

Maar de worm is in zijn element. Hij kronkelt uit het insectenlijf en gaat op zoek naar soortgenoten. Als de gastheer in het water wordt aangevallen door een roofzuchtig waterbeestje voordat de worm eruit is, dan komt die versneld naar buiten. En mocht de gastheer door een vis of kikker worden ingeslikt, dan weet de worm ook nog uit die vis of kikker te ontsnappen.

Hoe kunnen paardenhaarwormen het gedrag van hun gastheren, waar ze evolutionair gezien ver van af staan, zo ingrijpend manipuleren, vroeg Mishina zich af.

Zijn onderzoek aan de bidsprinkhaan Tenodera angustipennis en de paardenhaarworm Chordodes fukuii laat zien dat de worm zich de biochemie van zijn gastheer letterlijk heeft eigengemaakt.

Expressiepatroon

De onderzoekers gingen allereerst na welke genen in de paardenhaarworm en in het brein van de bidsprinkhaan geactiveerd of juist uitgeschakeld zijn, en hoe dat patroon verandert tijdens de manipulatie. Ze constateerden dat alleen bij de worm het expressiepatroon verandert: tijdens manipulatie worden vele genen afgelezen om tot eiwit te worden vertaald die eerst inactief waren, terwijl andere genen juist worden uitgezet. De worm produceert eiwitten om het brein van de bidsprinkhaan te beïnvloeden, is de conclusie.

Vervolgens vergeleken ze genen van Chordodes-soorten met gegevens van bekende genen en eiwitten die zijn opgeslagen in databanken. Dat leverde een verrassend resultaat op: ruim 1400 genen van de parasieten komen sterk overeen met genen van bidsprinkhanen. Het zijn vooral deze genen die tijdens manipulatie van expressie veranderen; de meeste worden sterker geactiveerd, andere onderdrukt. Andere paardenhaarwormen dan Chordodes-soorten, die andere gastheren hebben, bezitten deze bidsprinkhaan-genen niet.

Overdracht van genen

Het lijkt erop dat Chordodes in de loop van zijn evolutionaire geschiedenis genen van zijn gastheren, bidsprinkhanen, heeft opgepikt, en niet zo’n beetje ook. Dat gebeurde niet een keer, maar vele malen. Het is niet gek dat de eiwitten waar deze genen voor coderen iets teweegbrengen in bidsprinkhanen.

Genoverdracht van dier op dier: dat is een bijzonder en, voor zover we weten, heel zeldzaam verschijnsel. Wie weet speelt het in andere gevallen van gastheermanipulatie ook een rol, opperen de onderzoekers.

Willy van Strien

Foto’s: ©Takuya Sato
Groot: bidsprinkhaan Tenodera angustipennis
Klein: bidsprinkhaan Tenodera angustipennis en Chordodes-paardenhaarworm

Een griezelfilmpje over paardenhaarwormen op YouTube

Bronnen:
Mishina, T., M-C. Chiu, Y. Hashiguchi, S. Oishi, A. Sasaki, R. Okada, H. Uchiyama, T. Sasaki, M. Sakura, H. Takeshima & T. Sato, 2023. Massive horizontal gene transfer and the evolution of nematomorph-driven behavioral manipulation of mantids. Current Biology, 19 oktober online. Doi: 10.1016/j.cub.2023.09.052
Sánchez, M.I., F. Ponton, D. Missé, D.P. Hughes & F. Thomas, 2008. Hairworm response to notonectid attacks. Animal Behaviour 75: 823-826. Doi: 10.1016/j.anbehav.2007.07.002
Ponton, F., C. Lebarbenchon, T. Lefèvre, D.G. Biron, D. Duneau, D.P. Hughes & F. Thomas, 2006. Parasite survives predation on its host. Nature 440: 756. Doi: 10.1038/440776a
Biron, D.G., L. Marché, F. Ponton, H.D. Loxdale, N. Galéotti, L. Renault, C. Joly & F. Thomas, 2005. Behavioural manipulation in a grasshopper harbouring hairworm: a proteomics approach. Proceedings of the Royal Society B 272: 2117-2126. Doi: 10.1098/rspb.2005.3213

Kleine leverbot verandert mier in zombie, maar niet overdag

Larven van de kleine leverbot, een parasiet, moeten overstappen van mier naar hert. Ze sturen het gedrag van geïnfecteerde mieren om de kans op die overstap te maximaliseren, melden Simone Nordstrand Gasque en Brian Fredensborg.

Een mier die is geparasiteerd door larven van de kleine leverbot is zichzelf niet. Op gezag van de parasiet klimt hij omhoog in het gras en blijft daar onbeweeglijk zitten. Zo komt de parasiet makkelijker terecht in de gastheer waarin hij volwassen wordt, een grazer. De manipulatie is complex, laten Simone Nordstrand Gasque en Brian Fredensborg zien: alleen als het fris is zit een geïnfecteerde mier boven; als het warm is, komt hij terug en gedraagt hij zich normaal.

De kleine leverbot (Dicrocoelium dendriticum, een platworm) heeft een ingewikkelde levenscyclus met drie larvenstadia in drie verschillende gastheren; buiten een gastheer kan hij niet leven. Hij ontwikkelt zich achtereenvolgens in een landslak, een mier en een grazend zoogdier, zoals hert, schaap of koe. Hij moet dus een aantal keer overstappen.

Galwegen

Volwassen leverbotten leven in galwegen in de lever van grazers. Ze paren en maken eitjes aan die met de ontlasting naar buiten komen. De eitjes worden opgepikt door een landslak die van de uitwerpselen eet. Uit de eitjes komen in het slakkenlijf de zogenoemde miracidium-larven. Zij vermenigvuldigen zich aseksueel en er verschijnen duizenden larven van een volgend stadium, de cercaria-larven. Zij kruipen naar de long van de slak, waar ze worden verpakt in slijmballen.

De slak hoest de slijmballen op, en dan is de volgende gastheer aan de beurt. Ook die komt uit zichzelf: de slijmballen zijn smakelijke hapjes voor mieren, die ze meenemen naar hun nest. Volwassen mieren en larven eten ervan en raken besmet. In mieren ontwikkelen de cercaria-larven zich tot een volgend stadium, de metacercaria-larven.

Opoffering

En dan staat de lastigste overstap op het programma, die nodig is om de cyclus te voltooien: van mier terug naar grazer. Dat gaat niet zomaar. Mieren zitten in hun nest of lopen rond, vooral over de bodem. Daar neemt een grazer geen hap van. Hier zou de cyclus spaak kunnen lopen, maar nu grijpt de parasiet in.

De larven – het kunnen er honderden zijn – kapselen zich veilig in in het achterlijf van de mier. Maar één van hen verhuist naar een zenuwknoop in de kop van de mier. Hoe hij het precies doet is onduidelijk, maar deze larve krijgt controle over het gedrag van de mier. Die klimt als een zombie zonder reden omhoog in een grasspriet en bijt zich vast; de kaken gaan op slot. En zo kan een grazend dier de mier met de larven aan boord samen met het gras binnenkrijgen.

De larve die de overstap mogelijk maakte, sterft in de maag van de grazer. Hij heeft zich opgeofferd voor de andere. Die komen op een veilige plek uit hun kapsel, ontwikkelen zich tot volwassen wormen en nestelen zich in de galwegen van de grazer: de cirkel is rond.

Het is al bijzonder dat een parasiet het gedrag van zijn gastheer zo ingrijpend verandert. Maar de kleine leverbot gaat nog verder dan dat: hij zorgt ervoor dat de verandering alleen tot uiting komt als dat zin heeft.

Uitgekiend

Gasque en Fredensborg deden onderzoek naar het gedrag van de kale bosmier (Formica polyctena) na infectie met de kleine leverbot in bossen in Denemarken, waar reeën leven. Ze laten zien dat een besmette mier zich alleen boven in de vegetatie vastbijt en blijft zitten als het fris is, dus ’s morgens vroeg en ’s avonds. Overdag laat hij los, gaat naar beneden en doet weer net als de andere mieren.

Het is de temperatuur die bepaalt of een geïnfecteerde mier zichzelf is of een zombie wordt, zo blijkt. Het tijdstip van de dag, de luchtvochtigheid en de hoeveelheid zonlicht doen er niet toe. Hoe warmer het is, hoe minder besmette mieren hoog in de vegetatie zitten. Alleen aan het eind van het seizoen, als het overdag fris blijft, blijven veel geïnfecteerde mieren de hele dag zitten.

Vanuit het oogpunt van de parasiet is dat gunstig. Want op warme dagen zou een vastgeklemde mier oververhit kunnen raken en doodgaan, en dan overleven ook de parasitaire larven niet. Aangezien herten vooral in de schemering grazen, heeft het geen zin om dat risico te nemen. Het is beter om de mier dan zijn mierengang te laten gaan, en hem pas ’s avonds weer omhoog te sturen.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: geïnfecteerde kale bosmier, Formica polyctena. ©Simone Nordstrand Gasque
Klein: kleine leverbot (Dicrocoelium dendriticum), volwassen vorm. D. Drew (Wikimedia Commons, Public Domain)

Bron:
Gasque, S.N. & B.L. Fredensborg, 2023. Expression of trematode-induced zombie-ant behavior is strongly associated with temperature. Behavioral Ecology, 24 augustus online. Doi: 10.1093/beheco/arad064

Dode gastheer moet zijn plaaggeest bevrijden

De sluipwesp Euderus set legt eitjes bij eikengalwespen die zich ontwikkelen in hun gal. De sluipwesplarve zal zijn gastheer opeten. Maar hij laat hem eerst nog een akelig karweitje opknappen. Anders zou de sluipwesp levend zijn begraven in de eikengal.

De Noord-Amerikaanse sluipwesp Euderus set is een vijand van galwespen die in gallen op eikenbomen leven. Hij valt niet alle soorten eikengalwespen aan – er leven honderden soorten in Noord Amerika -, maar minstens zeven soorten zijn de klos, schrijven Anna Ward en collega’s.
De onderzoekers ontdekten de sluipwesp een aantal jaar geleden en noemden hem naar de Egyptische god Seth van duisternis en chaos. Volgens sommige bronnen vermoordde Seth zijn broer Osiris door hem opgesloten in een op maat gemaakte sarcofaag in de Nijl te gooien. Het gedrag van de sluipwesp, die zijn slachtoffer opeet, is niet fraaier. Een van de slachtoffers is de galwesp Bassettia pallida, en de onderzoekers beschreven hoe het hem vergaat als Euderus set ten tonele verschijnt.

Kop klem

Het galwespvrouwtje legt haar eitjes onder de schors van jonge eikentakken. Zo’n tak maakt vervolgens, op last van de galwesp, voor elk eitje een eigen kamertje waarin het zich ontwikkelt tot larve, pop en volwassen beestje. Zo ontstaat een gal in de tak. De volwassen galwesp moet zich door houtachtig weefsel en schors een weg naar buiten knagen.
De onderzoekers troffen in eikentakken gaten aan waardoor een volwassen galwesp naar buiten was gekomen. Maar ze vonden ook gaten waarin de kop van zo’n beestje klem zat. Dat zette ze voor een raadsel: waarom bleef de galwesp soms steken?
Bij inspectie troffen ze in de kamertjes achter vastzittende galwespkoppen een vreemde bewoner aan: een larve of pop van een sluipwesp die de galwesp gedeeltelijk of helemaal had opgevreten. Die sluipwesp was Euderus set. In sommige gevallen was de vastzittende galwespkop doorboord; in dat geval was het kamertje leeg, op de restanten van de galwesp na.

Akelig karweitje

Wat er gebeurt, is dit, schrijven de auteurs: een vrouwtje Euderus set legt een eitje in het kamertje van een onvolwassen galwesp; de sluipwesplarve die uit het eitje komt, zal zijn gastheer opeten als die volwassen geworden is. Maar eerst zet hij hem nog aan het werk. Hij drijft de galwesp ertoe om een gang te knagen die smaller is dan normaal.
Het gevolg is dat de galwesp blijft steken zo gauw zijn kop aan de oppervlakte is; de kop sluit de uitgang af. De sluipwesplarve eet de galwesp vervolgens helemaal op, verpopt, wordt volwassen en verlaat het kamertje via het leeggegeten lijf en de vastgeklemde kop van de galwesp.

Levensreddend

Hoe de sluipwesp het gedrag van zijn gastheer manipuleert, is nog onbekend. Maar het redt zijn leven, want de kans is klein dat hij zich zelf een weg door het houtachtig plantenweefsel en de schors naar buiten kan knagen, bleek uit proeven. Zonder doorgang in de vorm van de leeggegeten galwesp zou de sluipwesp levend begraven zijn.

Nu laat Ward zien dat niet alleen Bassettia pallida, maar nog minstens zes andere soorten eikengalwespen door Euderus set aangevallen kunnen worden. Ze hebben gemeen dat ze gallen maken die met tak of blad van een eik vergroeid zijn en die geen structuren hebben om vijanden buiten de deur te houden, zoals stekels. Dat maakt ze kwetsbaar voor Seth.

Willy van Strien
Deze blogpost is een bewerking van een stukje dat ik twee jaar geleden schreef voor Bionieuws

Foto: Andrew Forbes

De onderzoekers leggen op YouTube uit hoe sluipwesp Euderus set zijn gastheer als doorgang gebruikt

Bronnen:
Ward, A.K.G., O.S. Khodor, S.P. Egan, K.L. Weinersmith & A.A. Forbes, 2019. A keeper of many crypts: a behaviour-manipulating parasite attacks a taxonomically diverse array of oak gall wasp species. Biology Letters 15: 20190428. Doi: 10.1098/rsbl.2019.0428
Weinersmith, K.L., S.M. Liu, A.A. Forbes & S.P. Egan, 2017. Tales from the crypt: a parasitoid manipulates the behaviour of its parasite host. Proc. R. Soc. B 284: 20162365. Doi: 10.1098/rspb.2016.2365

Parasitaire haakworm weet juiste gastheren te bereiken

Als vlokreeftjes zijn geparasiteerd door een haakworm, is de parasiet van buitenaf zichtbaar als een oranje stip. Vissen zien vlokreeftjes met zo’n opvallende vlek makkelijk en eten ze op; in die vissen ontwikkelt de parasiet zich verder. Vooral de meest als gastheer geschikte vissen happen toe, schrijven Timo Thünken en collega’s.

De haakworm Pomphorhynchus laevis is een parasiet met een complexe levenscyclus die zich afspeelt in zoet water. Gedurende het eerste deel van die cyclus leeft hij in vlokreeftjes (Gammarus pulex), nadat die parasieteneitjes uit het water hebben opgenomen. De parasiet ontwikkelt zich tot een bepaald stadium, de cystacanth.
Als dat stadium bereikt is, heeft het vlokreeftje als gastheer afgedaan. De parasiet moet overstappen naar een vis om zijn levenscyclus te kunnen voltooien. In die nieuwe gastheer haakt hij zich vast aan de darmwand; hij worden volwassen en plant zich voort. Vrouwelijke parasieten produceren eitjes die met de ontlasting van de vis naar buiten komen: de cyclus is rond.

De overstap van vlokreeftje naar vis kan maar op één manier plaatsvinden: de vis moet het geparasiteerde vlokreeftje inslikken. Timo Thünken en collega’s laten zien hoe de parasiet dat proces stuurt.

Haakworm manipuleert

Normaal gesproken proberen vlokreeftjes, maximaal 2 centimeter groot, juist te voorkómen dat ze door een vis worden opgeslokt. Ze zoeken de duisternis op, vermijden gebieden met een visgeur en zijn onopvallend gekleurd.
Maar een parasitaire haakworm die het cystacanth-stadium heeft bereikt, grijpt in. Hij verandert het gedrag van de gastheer die hij nu niet meer nodig heeft zo, dat die het licht gaat opzoeken en een voorkeur krijgt voor water met een visgeur. Bovendien kleurt de rijpe cystacanth oranje en is hij van buitenaf duidelijk zichtbaar als een oranje stip.

Geparasiteerde vlokreeftjes bieden zich zo als het ware als prooi aan vissen aan: vissen komen ze vaak tegen en zien ze gemakkelijk. Ze eten er dan ook in verhouding veel van, bleek eerder uit proeven met driedoornige stekelbaarzen. Voor de vlokreeftjes is dat einde verhaal, maar voor de parasiet opent de toekomst zich.

Althans…. als hij in een geschikte gastheer terechtgekomen is. Want lang niet alle vissoorten die vlokreeftjes als prooi hebben, zijn even geschikt voor de parasiet. In vissen die een effectieve afweerreactie optuigen overleeft hij niet. Het gemanipuleer is minder zinvol als de parasiet daardoor ook makkelijk in een verkeerde gastheer terecht kan komen.

Barbeel wel, forel niet

Thünken ontdekte nu dat de manipulatie goed uitpakt: alleen geschikte gastheervissen eten in verhouding veel geparasiteerde vlokreeftjes.
Dat bleek uit proeven waarin hij ongeparasiteerde vlokreeftjes met verf een oranje stip gaf, zodat ze er uitzagen als beestjes met een rijpe cystacanth. Vervolgens bood hij ze samen met ongeverfde vlokreeftjes aan een aantal vissoorten aan. De geverfde diertjes waren niet echt geparasiteerd en gedroegen zich dus hetzelfde als de ongeverfde. Zo kon Thünken nagaan of alle vissen, net als de stekelbaarzen in de vroegere proeven, in verhouding veel prooien met zo’n stip eten.
In een ander experiment voerde hij geparasiteerde vlokreeftjes aan vissen en keek na vier maanden of ze levende parasieten herbergden. Zo kwam hij erachter welke vissoorten geschikte gastheren zijn.

Een van de gebruikte vissoorten, barbeel, eet vooral vlokreeftjes met oranje stip, zo bleek, dus deze vis neemt de parasitaire haakworm makkelijk op. En dat komt mooi uit, want hij blijkt een heel geschikte gastheer te zijn.
Forel daarentegen at geverfde en ongeverfde vlokreeftjes in gelijke mate; de kleurverandering had op deze vis dus geen effect. Ook dat is goed, want forel bleek geen soort te zijn waarin de parasiet kan overleven. Datzelfde – onverschillig ten opzichte van de kleurverandering, slechte gastheer – gold ook voor twee andere vissoorten, baars en pos.

Conclusie: een oranje stip op een vlokreeftje heeft invloed op vissen die als gastheer van de haakworm kunnen dienen, namelijk barbeel en stekelbaars in de vroegere proeven. Zij eten gekleurde vlokreeftjes in verhouding vaak op. Maar voor ongeschikte vissen, dat wil zeggen forel, baars en pos, maakt het geen verschil of hun prooi een oranje stip heeft. De kleurige stip vergroot dus de kans dat de parasiet overstapt naar een geschikte gastheer zonder het risico te vergroten dat hij in een verkeerde vis terechtkomt.

Hoe de link tussen de gevoeligheid van vissen voor gekleurde prooi en hun geschiktheid als gastheer is ontstaan, is een andere vraag en die is nog niet beantwoord.

Stekelbaars

Stekelbaarzen zijn geschikt als gastheer, maar voldoen niet helemaal aan het patroon. In de nieuwe proeven bleek namelijk dat niet alle stekelbaarzen vlokreeftjes met oranje stip veel eten; sommige stekelbaarzen mijden ze juist. Bij stekelbaars kan de kleur dus averechts werken.

Dat komt volgens de onderzoekers omdat dit visje veel meer last heeft van de parasiet dan de andere soorten, die een stuk groter zijn. Als stekelbaarzen leven in een omgeving met veel haakwormen, gaan ze daarom waarschijnlijk infectie mijden door geparasiteerde vlokreeftjes als prooi over te slaan, gewaarschuwd door de oranje kleur. Voor de grote vissoorten is het niet zo belangrijk om de parasiet te ontlopen dat ze daarvoor prooien laten schieten.

Willy van Strien

Foto’s: © Nicole Bersau/Uni Bonn
Groot: vlokreeftje Gammarus pulex met parasitaire haakworm Pomphorhynchus laevis als oranje stip zichtbaar
Klein: volwassen haakworm

Bronnen:
Thünken, T.,  S.A. Baldauf , N. Bersau , J.G. Frommen & T.C.M. Bakker, 2019. Parasite-induced colour alteration of intermediate hosts increases ingestion by suitable final host species. Behaviour, 19 juli online. Doi: 10.1163/1568539X-00003568
Kaldonski, N., M.J. Perrot-Minnot, R. Dodet, G. Martinaud & F. Cézilly, 2009. Carotenoid-based colour of acanthocephalan cystacanths plays no role in host manipulation. Proceedings of the Royal Society B: 276: 169-176. Doi: 10.1098/rspb.2008.0798
Baldauf, S.A., T. Thünken, J.G. Frommen, T.C.M. Bakker, O. Heupel & H. Kullmann, 2007. Infection with an acanthocephalan manipulates an amphipod’s reaction to a fish predator’s odours. International Journal for Parasitology 37: 61-65. Doi: 10.1016/j.ijpara.2006.09.003
Bakker, T.C.M., D. Mazzi & S. Zala, 1997. Parasite-induced changes in behavior and color make Gammarus pulex more prone to fish predation. Ecology 78: 1098-1104. Doi: 10.1890/0012-9658(1997)078[1098:PICIBA]2.0.CO;2

Parasitaire waaiertjes veranderen de leefwijze van wespen

De parasiet Xenos vesparum heeft zijn levenscyclus stevig verknoopt met die van de wesp waarin hij leeft. Hij stuurt het gedrag van geparasiteerde wespen in een richting die hem goed uit komt, laten Laura Beani en collega’s zien.

Het is vaak griezelig, maar ook fascinerend om te zien hoe parasieten hun gastheer in de greep hebben. Een mooi staaltje is de parasiet Xenos vesparum, een plaag voor de Franse veldwesp (Polistes dominula). Zijn manipulatiekunsten worden stukje bij beetje ontrafeld door Laura Beani en haar collega’s.

De parasiet, die behoort tot de insectengroep van de waaiervleugeligen of waaiertjes, heeft een bizarre levenswijze, met een opvallend verschil tussen mannetjes en vrouwtjes. Als larven leven waaiertjes parasitair in een wesp. De mannetjes verpoppen daar ook; het voorste deel van de poppen steekt zichtbaar naar buiten tussen de platen van het achterlijf van de gastheerwesp. Als volwassen mannetjes eruit komen, verlaten ze hun gastheer en leven ze vrij, maar dat vrije leven duurt maar kort, nog geen dag. Ze hebben waaiervormige vleugels, vandaar de naam.
Vrouwtjes leven veel langer; zij blijven hun hele leven in hun gastheer en verpoppen niet, maar veranderen in een zak met eicellen en een vetvoorraad. Alleen hun kopborststuk is stevig en piept tussen de platen van het achterlijf van de gastheer door. Per geparasiteerde wesp wordt meestal maar één parasiet, mannetje of vouwtje, volwassen.
Mannetje en vrouwtje parasiet moeten paren op de wesp waar zij in leeft. Dat doen ze vliegensvlug.

Wespenkolonie

De waaiertjes zijn aan de jaarcyclus van de Franse veldwesp gebonden.
Die begint in maart, wanneer bevruchte wespenkoninginnen, die de winter in groepen hebben doorgebracht, te voorschijn komen. Elke koningin zoekt een plek waar ze een kolonie kan stichten. Ze bouwt een open nest en legt de eerste eitjes, waar werksters uit zullen komen. Voordat die volwassen zijn, moet de koningin ook voedsel halen en het broed verzorgen. Maar later, vanaf mei, hoeft ze alleen nog maar eitjes te leggen; de werksters, die zelf geen nakomelingen krijgen, doen het werk.
In de zomer is de kolonie in volle bloei met maximaal vijftig wespen. Het wordt tijd voor de volgende stap: de koningin gaat eitjes leggen waar mannetjes uit komen en seksuele vrouwtjes, toekomstige koninginnen. Mannetjes en seksuele vrouwtjes verschijnen in juli-augustus.

Overwinteren

Dan zit de taak van hare majesteit er op. Ze stopt ermee en de kolonie stort in. De seksuele vrouwtjes verlaten het nest en vormen in het vroege najaar groepen waar de mannetjes op afkomen. Er wordt gepaard. Als de winter nadert, zoeken de bevruchte wespenvrouwtjes een beschutte plaats op, weer in groepen; vaak is dat in gebouwen, bijvoorbeeld onder dakpannen. Daar wachten ze in rust de nieuwe lente af. Mannetjes en werksters halen de winter niet; zij sterven voor die tijd. In maart en april ontwaken de nieuwe koninginnen en begint de cyclus opnieuw.
De Franse veldwesp is een algemeen voorkomende Europese soort die ook in België en Nederland te vinden is. Hij is niet hinderlijk, zoals de gewone wesp of ‘limonadewesp’, Vespula vulgaris.

Trompetbloem

Xenos schopt het rolpatroon van zijn gastheer flink in de war. Maar niet meteen. In mei vreten piepkleine parasietenlarfjes zich naar binnen bij wespenlarven; dat zijn dan nog allemaal larven die een werkster opleveren. De wespenlarven hebben waarschijnlijk weinig last van de parasiet. Pas als zij zijn veranderd in een pop, maken de parasietenlarven een groeispurt door en worden ze volwassen.
En zo gauw volwassen geparasiteerde werksters uit de pop komen, begint het gemanipuleer: ze houden zich niet aan hun rol. Ze luieren en als ze een week oud zijn, verlaten ze het nest.

Beani, die onderzoek doet in Toscane, beschrijft nu hoe die werksters na vertrek in de vroege zomer bij voorkeur struiken van de trompetbloem opzoeken; de trompetbloem, afkomstig uit Noord-Amerika, is daar ingeburgerd. De plant maakt bijzonder veel nectar waar de geparasiteerde wespen zich tegoed aan doen. Gezonde, niet-geparasiteerde wespen komen veel minder op die plant.
Doordat hun gastheren het nest verlaten en samenkomen op de trompetbloem, vinden de parasieten makkelijk een partner en kunnen ze paren. In het wespennest zouden parasietenmannetjes onmiddellijk worden verjaagd door gezonde werksters.

Castratie door Xenos

In de bevruchte parasietenvrouwtjes, binnen een wespenlijf, ontwikkelen zich embryo’s en eind juli komen er nieuwe parasietenlarfjes naar buiten; een vrouwtje produceert er meer dan drieduizend. Die larfjes hebben allemaal een gastheer nodig. Komen er gezonde, foeragerende wespen langs, dan klampen larfjes zich aan hen vast, reizen mee naar het wespennest en zoeken daar wespenlarven op voor een tweede infectieronde.
Ze zullen nu ook wespenlarven parasiteren die waren voorbestemd om zich voort te planten: mannetjes en seksuele vrouwtjes. Maar dat werkje gaat niet door: de parasiet castreert de wespen.

Veilig

Vanaf half juli groeperen door Xenos geparasiteerde wespen – dat zijn nu dus niet alleen werksters, maar ook onvruchtbaar gemaakte mannetjes en seksuele vrouwtjes -zich buiten zoals gezonde jonge seksuele vrouwtjes dat iets later in het seizoen zullen doen: het rolpatroon vervaagt. Ze zoeken planten op die boven de vegetatie uitsteken en later vaak gebouwen, meestal plaatsen waar gezonde mannetjes zich elk jaar verzamelen of waar toekomstige koninginnen plegen te overwinteren. De geparasiteerde wespen vertonen weinig activiteit, de parasieten hebben alle gelegenheid om te paren.
Als gezonde seksuele wespenvrouwtjes uitvliegen en groepen vormen, voegen ze zich vaak bij de geparasiteerde wespen.

Aan het eind van het seizoen, als de seksuele wespenvrouwtjes zijn bevrucht en een plaats zoeken om te overwinteren, sluiten wespen met een bevrucht parasietenvrouwtje aan boord zich bij hen aan. Zo brengen parasietenvrouwtjes veilig de winter door: in een wespenlijf, in een groep wespen op een beschutte plaats. Wespen die een parasietenmannetje bij zich hebben gehad, hebben geen functie meer; zij gaan in het najaar dood.

Koerier

In het voorjaar vertrekken gezonde jonge koninginnen om een kolonie te stichten en blijven geparasiteerde wespen achter. Een kleine maand later, als in jonge wespennesten de eerste wespenlarven verschijnen, brengen de parasieten hun larfjes ter wereld. Dan voeren ze de laatste manipulatietruc uit: ze schakelen hun gastheerwesp in om de volgroeide larfjes af te leveren. Als een koerier gaat die bij meerdere jonge nesten langs. Daar zijn nog geen werksters die de nesten verdedigen en de koningin is vaak weg om voedsel te verzamelen. Vanuit haar gastheer kan de parasiet larfjes droppen in de nesten.
Ze laat ook wat larfjes vallen op planten, voor het geval er een foeragerende wesp langskomt die ze meeneemt.
En zo krijgt de parasiet Xenos de cirkel rond – met gedwongen medewerking van de gastheer.

Willy van Strien

Foto: Franse veldwesp. ©Hans Hillewaert (Wikimedia Commons, Creative Commons BY-SA 4.0)

Hoe waaiertjes, Xenos peckii, paren op YouTube

Bronnen:
Beani, L., F. Cappa, F. Manfredini & M. Zaccaroni, 2018. Preference of Polistes dominula wasps for trumpet creepers when infected by Xenos vesparum: A novel example of co-evolved traits between host and parasite. PLoS ONE 13:e0205201. Doi: 10.1371/journal.pone.0205201
Beani, L., R. Dallai, D. Mercati, F. Cappa, F. Giusti & F. Manfredini, 2011. When a parasite breaks all the rules of a colony: morphology and fate of wasps infected by a strepsipteran endoparasite. Animal Behaviour 82: 1305e1312. Doi: 10.1016/j.anbehav.2011.09.012
Beani, L., 2006. Crazy wasps: when parasites manipulate the Polistes phenotype. Annales Zoologici Fennici 43: 564-574.
Hughes, D.P., J. Kathirithamby, S. Turillazzi & L. Beani, 2004. Social wasps desert the colony and aggregate outside if parasitized: parasite manipulation? Behavioral Ecology 15: 1037-1043. Doi: 10.1093/beheco/arh111