Categorie: parasitisme (Pagina 1 van 5)

Mierenwerksters gehoorzamen een parasitaire koningin

De koningin van een kolonie gele weidemieren is heilig voor de werksters, haar dochters. Toch weet de oostelijke schubmier de werksters tot moedermoord te bewegen, zagen Taku Shimada en collega’s.

Een kolonie van de gele weidemier, Lasius flavus, wordt soms overgenomen door een koningin van Lasius orientalis (oostelijke schubmier, maar dat is geen officiële Nederlandse naam). En nota bene: de werksters helpen haar bij die overname, schrijven Taku Shimada en collega’s. Tot hun eigen nadeel, want het luidt het einde in van de oorspronkelijke kolonie. Hoe komen ze zo gek?

De gele weidemier komt in Azië, Noord-Afrika en Europa voor, ook in Nederland; de oostelijke schubmier zit hier niet.

Omvolking

De gele weidemier, een licht gekleurd beestje, leeft in ondergrondse nesten en doet aan veeteelt: hij houdt wortelluizen in het nest en eet de honingdauw die deze uitscheiden. De mieren vertonen zich alleen bovengronds in juli en augustus, tijdens bruidsvluchten. Een aantal jonge koninginnen sticht gezamenlijk een kolonie. Later vechten de koninginnen over de heerschappij tot er uiteindelijk één koningin per nest overblijft.

De oostelijke schubmier heeft een andere levenscyclus. Hij is, net als sommige andere mierensoorten, tijdelijk parasitair. Jonge koninginnen van deze soorten zijn niet in staat om zelf een kolonie te stichten, maar hebben een goed draaiende kolonie van een andere soort nodig om zich te vestigen. Een jonge koningin dringt zo’n kolonie binnen en schakelt de rechtmatige koningin uit. Daarna laat ze zich door de verweesde werksters – dochters van de verdwenen koningin – bedienen. Ze parasiteert dus op hun arbeid. Zij verzorgen de eitjes die de indringster legt alsof het eitjes van hun echte moeder zijn.

Als de parasiet eenmaal haar eigen werksters geproduceerd heeft, houden die de nieuwe kolonie verder in stand; de kolonie parasiteert dan niet langer, maar is zelfstandig. De leden van de oorspronkelijke kolonie worden geleidelijk vervangen door de vreemdelingen.

Vijandige overname

Maar denk niet dat een parasitaire levenswijze eenvoudig is. Een parasitaire koningin moet zware hindernissen nemen voor ze een kolonie kan overnemen. Eerst moet ze het nest binnen zien te komen zonder dat ze als vreemdeling wordt ontmaskerd en verjaagd of gedood. Daarvoor moet ze zich op de een of andere manier de juiste koloniegeur zien aan te meten. En eenmaal binnen heeft ze de grootste moeite om de gevestigde koningin aan te vallen en te doden, aangezien die uitermate fel door haar volk wordt verdedigd.

Voor die laatste horde heeft de oostelijke schubmier, als ze eenmaal in het nest van de gele weidemier is, een gruwelijke oplossing: ze gaat de koningin niet zelf te lijf, maar laat dat werkje over aan de aanwezige werksters, de dochters dus die hun moeder normaal gesproken zo fel verdedigen. Dat is nogal wat!

Manipulatie

Shimada laat zien hoe het gebeurt. De indringster besproeit de rechtmatige koningin meermalen met een vloeistof uit haar achterlijf, waarschijnlijk mierenzuur. Mierenzuur is een bijtend verdedigingsmiddel, maar werkt ook als alarmsignaal. De sproeibeurten maken de werksters steeds zenuwachtiger en agressiever naar hun met mierenzuur overladen moeder. Het loopt zo hoog op dat ze na een paar dagen hun moeder doden. Dan blijft alleen de vijandelijke koningin over. De werksters accepteren haar en laten zich misbruiken; ze gaan aan de slag ten behoeve van een vreemde kolonie.

Er is nog zo’n brutaal type: Lasius umbratus, een tijdelijk parasitaire mier die kolonies verovert van Lasius japonicus. Ook deze mier manipuleert het gedrag van de overwonnen werksters zo, dat ze hun eigen moeder doden.

Willy van Strien

Foto: Gele weidemier, gevleugelde koninginnen. Dat doris (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY-SA 4.0)

Het verhaal op YouTube

Meer over de gele weidemier: miniveeteelt

Bron:
Shimada, T., Y. Tanaka & K. Takasuka, 2025. Socially parasitic ant queens chemically induce queen-matricide in host workers. Current Biology 35: R1065–R1080. Doi: 10.1016/j.cub.2025.09.037

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