Net op tijd voor Halloween, een nieuwe studie onthult dat pompoenkleurige zombies ongebreideld door je lokale kwelder kunnen rennen.

Het onderzoek, geleid door David Johnson van William &Mary's Virginia Institute of Marine Science, is niet zo eng als het klinkt. Deze zombies zijn geen vleesetende mensachtigen van de Walking Dead-variëteit, maar kleine garnalen geïnfecteerd door een microscopisch kleine parasiet. Toch, hun groeiende overvloed in voedselrijke kwelders kan toekomstige bedreigingen voor de mensheid voorspellen.

De studie, co-auteur van Richard Heard van het Gulf Coast Research Laboratory van de University of Southern Mississippi, verschijnt in het nummer van deze week van Ecosfeer . Het bouwt voort op een langdurig experiment waarbij onderzoekers sinds 2004 elk jaar stikstof toevoegen aan een kwelder in New England. Hun doel? Om te onderzoeken hoe deze belangrijke kustecosystemen reageren op voedselrijke afvoer van bemeste velden, afvalwaterzuiveringsinstallaties, en andere menselijke bronnen.

Voor het huidige onderzoek Johnson en Heard concentreerden zich op de invloed van vervuiling door nutriënten op parasieten. "Parasieten maken deel uit van elk ecosysteem, " zegt Johnson, "maar we begrijpen relatief weinig over hoe ze reageren op globale veranderingen. We wilden testen hoe parasieten in een moeras reageren op verrijking van nutriënten - met name of ze in overvloed en biomassa zouden toenemen, zoals voorspeld voor vrijlevende organismen."

Voor hun proefdieren, ze kozen een platwormachtige parasiet genaamd Levinseniella byrdi en een van zijn gastheren, de vlokreeft Orchestia grillus. Johnson beschrijft vlokreeften als "klein, garnaalhoppen" die bestaan ​​door het eten van dode en rottende algen en ander moerasafval. "Als je naar het strand bent geweest en een stuk zeewier hebt opgepikt, " hij zegt, "je hebt waarschijnlijk hun neven en nichten gezien, de strandhoppers, ronddraaien als acrobaten."

Het paar koos om twee goede redenen ervoor om dit specifieke parasiet-gastheerpaar te bestuderen. Eerst, O. grillus is er in overvloed. Tweede, wanneer geparasiteerd door L. byrdi, het verandert toevallig zowel de kleur als het gedrag.

"Normale vlokreeften zijn bruin, " zegt Johnson, "en wanneer je dode grassen optrekt, ze verspreiden zich als kakkerlakken in een keuken als je het licht aandoet. Maar wanneer besmet met L. byrdi, ze worden fel oranje en rennen niet weg. Oranje amfipoden dwalen in de open lucht, zich niet bewust van te worden geplukt door een vogel."

Johnson zegt dat dit allemaal deel uitmaakt van het plan van de parasiet:"Om zich voort te planten, het moet in de darm van een vogel komen. Om in de darm van de vogel te komen, het verandert de amfipod in een suïcidaal neonbord dat schreeuwt, 'Eat me!'" De feloranje tint van de amfipoden maakte het de onderzoekers ook gemakkelijk om geïnfecteerde en niet-geïnfecteerde individuen te onderscheiden tijdens veldbemonstering.

De hypothese van Johnson en Heard was dat verrijking met nutriënten niet alleen het aantal vlokreeften zou verhogen - een voorbeeld van wat ecologen 'bottom-up forcing' noemen - maar ook het aantal van hun parasieten.

"Ik zie een bottom-up effect in mijn achtertuin, " legt Johnson uit. "Hoe meer kunstmest ik toevoeg, hoe meer bonen ik kweek. Meer bonen betekent meer herten. Voor ons experiment we vroegen eigenlijk als meer kunstmest meer herten betekent, betekent het meer teken, te?"

Johnson zegt dat deze vraag belangrijk is omdat het antwoord licht werpt op de vraag of wat er aan de onderkant van het voedselweb gebeurt, naar boven rimpelt; in dit geval, of meer voedingsstoffen kunnen leiden tot meer parasieten.

Toen Johnson en Heard naar de kwelder gingen om hun ideeën te testen - waarbij ze tussen 2009 en 2014 elke zomer zorgvuldig het aantal geïnfecteerde en parasietvrije amfipoden in bevruchte en onbevruchte percelen telden - ontdekten ze dat verrijking met voedingsstoffen inderdaad het aantal van beide amfipoden deed toenemen en parasieten, en opvallend zo.

"De prevalentie van de parasiet steeg tot 13 keer hoger in met voedingsstoffen verrijkte moerassen, " zegt Gehoord, "terwijl de biomassadichtheid van geïnfecteerde amfipoden gemiddeld 11 keer hoger was."

De onderzoekers zeggen dat hun resultaten - als ze typerend zijn voor andere ecosystemen - gevolgen kunnen hebben voor de menselijke gezondheid.

"Ons werk kan inzichten verschaffen tussen menselijke activiteiten en het ontstaan ​​van ziekten, " zegt Heard. "Hoewel de parasiet die we hebben bestudeerd geen mensen infecteert, vele andere menselijke parasieten, zoals die welke malaria veroorzaken, schistosomiasis, en het West-Nijlvirus, hebben wel aquatische gastheren of vectoren. Als deze parasieten reageren zoals onze parasieten, vervuiling door nutriënten zou ook hun populaties vergroten, waardoor ziekte wordt bevorderd."

"Oproepen om de inbreng van nutriënten in aquatische ecosystemen te verminderen, zijn meestal ingegeven door de wens om habitats te beschermen, ", zegt Johnson. "Wij geloven dat vermindering van nutriënten ook de gezondheid van dieren en mensen kan beschermen door parasieten in het ecosysteem te verminderen."