Das seltsame Virus, das Raupen in Zombies verwandelt

Wetten, dass diese Überschrift deine Aufmerksamkeit erregt hat? Ein Virus, das Raupen in Zombies verwandelt, klingt wie der Prolog eines Science-Fiction-Romans. Allerdings zeigt uns die Natur damit wieder einmal, dass sie keine Grenzen kennt!

Auch wenn dieser Prozess nicht darin besteht, den Leichnam einer Raupe wiederzubeleben, so werden doch ihr Genom und ihre Grundimpulse verändert. Neugierig? Lies weiter und wir erklären dir, wie dieses Virus Raupen in Zombies verwandelt!

Raupen

Zunächst einmal ist es wichtig, die beiden an dieser Interaktion beteiligten Arten zu charakterisieren. Das Wirtsinsekt des Virus, das die Raupen in Zombies verwandelt, ist Helicoverpa armigera, auch bekannt als Baumwoll-Kapseleule.

Das ist eine Schmetterlingsart, die in Süd- und Mitteleuropa sowie im gemäßigten Asien und in Teilen Brasiliens verbreitet ist. Sie ernährt sich von einer Vielzahl von Pflanzen, von denen viele kultiviert werden.

Sie wird in ihrem Larvenstadium vom Virus befallen. Wenn du neugierig bist, lies weiter und wir erzählen dir mehr darüber.

Das Virus

Das Virus, das die Raupe infiziert, gehört zur Familie der Baculoviren. In der 2022 veröffentlichten Studie (englischsprachig), die dieses Phänomen untersuchte, wurde ein Nukleopolyhedrovirus (NPV) verwendet, um diese Art zu infizieren.

Dieses Virus könnte sich laut der Hauptforscherin des Artikels (Xiaoxia Liu, eine bedeutende chinesische Entomologin) seit 200 und 300 Millionen Jahren mit seinen Wirten weiterentwickelt haben. Das Ergebnis dieser Entwicklung ist eine kuriose und (für menschliche Augen) erschreckende Art der Vermehrung, über die du weiter unten lesen kannst.

Wie das Virus, das Raupen in Zombies verwandelt, funktioniert

Obwohl wir das Wort „Zombie“ verwendet haben, um diesen Prozess der Baculovirusvermehrung zu erklären, ist die Veränderung des Verhaltens der Raupe auf die Schärfung ihrer Sinne zurückzuführen ist. In der oben erwähnten Studie infizierte man Helicoverpa armigera mit einem Virus namens HearNPV und stellte die Veränderungen im Verhalten fest.

Der Prozess läuft folgendermaßen ab: Das Baculovirus verändert die Gene der Opsine, der lichtempfindlichen Proteine in den Augen der Raupen, und macht sie dadurch aktiver. Außerdem beeinflusste es das Gen TRLP, das ebenfalls an der Sehkraft beteiligt ist.

Das Virus verbessert die Phototaxis der Raupe, so dass sie das Licht besser wahrnimmt.

Diese durch das Virus bewirkte Veränderung der Sehkraft spiegelt sich im Verhalten der Raupe wider, die auf der Suche nach Licht auf die Äste klettert und schließlich in der Höhe stirbt. Auf diese Weise kann sich das Baculovirus effizienter durch die Luft verbreiten.

Die Bedeutung der Phototaxie bei Insekten

Dieser Prozess ist nicht nur wegen der Auswirkungen auf das Verhalten der Raupe überraschend. Dazu kommt, dass er in direktem Gegensatz zu ihrem normalen Lebenszyklus steht. Die Raupen gehen nämlich in der Regel unter die Erde, um ihre Puppe zu bilden, und verbringen den Winter mit der Metamorphose in der Kälte.

Deshalb gilt die Phototaxis dieser Raupen als negativ, d. h. sie bewegen sich eher vom Licht weg. Für viele Insekten ist Licht eine Orientierungsquelle. Ebenso eine Quelle der Wärme und des Schutzes, was aber bei der fraglichen Art nicht der Fall ist. Darin liegt das Geheimnis der Veränderung des Sehvermögens, die das Nukleopolyhedrovirus bei ihnen bewirkt.

Raupen sind nicht die einzigen, die befallen werden

Du denkst vielleicht, dass es sich bei diesem Vorgang um eine einzigartige Merkwürdigkeit der Natur handelt, aber die Wahrheit ist, dass diese Vermehrungstechnik weiter verbreitet ist, als du vielleicht denkst. Tatsächlich gibt es mehrere Organismen, die diese Technik nutzen, wie die untenstehenden:

• Ophiocordyceps unilateralis: Dieser Ascomycetenpilz befällt Ameisen der Camponotini-Gruppe, so dass sie auf die Spitze einer Pflanze klettern, sich mit ihren Mandibeln verankern und sterben. Aus ihrem Leichnam schlüpft dann der Pilz, der sich frei in der Luft ausbreiten kann.
• Cordyceps: Dies ist ein weiterer Ascomyceten-Pilz, der einen Wirt angreift und in sein Gewebe eindringt, um es schließlich zu ersetzen. In der Forschung entwickelt man damit Medikamente, die gegen die Abstoßung von transplantierten Organen wirken.
• Nematomorphe: Dieser Stamm parasitischer Würmer befällt hauptsächlich verschiedene Arten von Heuschrecken und Grillen. Sobald er in ihrem Körper ist, setzt er ein Protein frei, das das Insekt in feuchte Gebiete treibt, wo es ertrinkt und dem Wurm hilft, seinen Fortpflanzungszyklus zu erneuern.

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Wie du sehen kannst, sind die Überlebensstrategien einiger Parasiten ziemlich außergewöhnlich, ja sogar grotesk. Doch je weiter wir forschen, desto mehr Geheimnisse der Natur kommen wir ans Licht, die oft unsere Gedanken und Vorurteile darüber, wie bestimmte Arten funktionieren, infrage stellen.