Charissa de Bekker, doctoraat, kwam eerder dit jaar naar UCF om haar onderzoek voort te zetten naar een schimmelparasiet die mieren infecteert, kaapt hun hersenen en controleert hun gedrag om de schimmelsporen te verspreiden - een fenomeen dat ertoe heeft geleid dat de geïnfecteerden 'zombie-mieren' worden genoemd.

Gedurende haar loopbaan heeft ze heeft bewijs gevonden dat de parasiet het gedrag van de mieren kan manipuleren, gedeeltelijk, door hun biologische klok te kapen. In haar laatste onderzoek gepubliceerd op 3 november in het peer-review tijdschrift Plos One , bevindingen tonen aan dat de parasiet zelf een werkende biologische klok heeft, te, dat kan de drijvende kracht zijn achter de timing van wanneer en hoe de parasiet de mieren infecteert en manipuleert.

Er is waargenomen dat geïnfecteerde zombiemieren uit hun nesten dwalen, klim op een stuk vegetatie zoals Spaans mos of dennennaald, bijten en uiteindelijk sterven. Nadien, een sporendragende stengel groeit uit hun hoofd. Dit is het werk van de parasiet die het gedrag van de mieren manipuleert om ze weg te leiden van hun nest en normale routines, zodat de schimmel zijn sporen effectiever kan verspreiden. Nu we weten dat de parasiet zijn eigen biologische klok heeft, wetenschappers zoals de Bekker kunnen aanscherpen hoe en waarom dit fenomeen zich voordoet.

"We begrijpen nog niet helemaal hoe parasieten hun gastheren met zo'n precisie manipuleren, zei de Bekker, een assistent-professor in de biologie. "Zelfs de meest briljante neurologen kunnen gedrag niet zo effectief veranderen. Het doel van mijn lab, daarom, is om hier meer over te weten te komen."

Geïnfecteerde mieren worden gevonden in Centraal Florida, waaronder het Little Big Econ State Forest bij Genève en het Arboretum bij UCF. Hoewel de meeste geïnfecteerde mieren zijn gevonden in regenwouden, dit fenomeen is over de hele wereld waargenomen, aldus de Bekker.

De eerste aanwijzing dat de schimmelparasiet de biologische klok van de mieren zou kunnen kapen, kwam uit veldstudies waarin werd waargenomen dat geïnfecteerde mieren allemaal actief op zoek waren naar een verhoogd stuk vegetatie om op hetzelfde tijdstip van de dag te bijten. Latere laboratoriumonderzoeken lieten vergelijkbare resultaten zien die erop wezen dat het tijdstip van de dag een belangrijke factor kan zijn voor de manipulerende schimmel.

De Bekker en haar team, die bestaat uit UCF niet-gegradueerde en afgestudeerde studenten, zijn nu van plan om deze nieuwe onderzoeksrichting verder te zetten om hopelijk op een dag beter te begrijpen hoe biologische klokken worden verstoord door parasieten. Wetenschappers in Schotland onderzoeken al hoe biologische klokken betrokken zijn bij malaria, en een team van medische onderzoekers won vorige maand de Nobelprijs voor onderzoek naar de moleculaire structuur van de biologische klok van fruitvliegjes. De Bekker ziet de rol van biologische klokken bij infectieziekten als the next big thing voor wetenschappers om te bestuderen. Wetenschappers kunnen beter begrijpen hoe ziekten de mens intern beïnvloeden door meer te weten te komen over parasieten en hun impact op de biologische klok.

Het onderzoek van De Bekker en haar team vindt plaats in een laboratorium bij UCF, evenals in het veld bij Little Big Econ State Forest en het UCF Arboretum.

In het labortorium, mieren zijn besmet met de parasiet, zodat het team hun gedrag in een gecontroleerde omgeving kan observeren. jan wil, een doctoraat kandidaat en co-auteur van het gepubliceerde artikel, houdt de mieren nauwlettend in de gaten om beter te bepalen wanneer en hoe mieren zich anders gedragen nadat ze zijn geïnfecteerd.

"Ik ben geïnteresseerd in het blootleggen van de genen die betrokken zijn bij parasitaire gedragsmanipulatie en hoe, " hij zei.

Will ontmoette de Bekker in München, Duitsland, in 2014 terwijl hij zijn masteropleiding volgde. Hij was ook geïntrigeerd door de parasiet, en volgde de Bekker naar Orlando nadat ze bij UCF was aangekomen om samen de onderzoekslijn voort te zetten.

"In München, we hadden de mieren niet - we moesten ze verzenden, " De Bekker zei:"Om hier [in Florida] te zijn, de mieren en de schimmel zijn overal om ons heen, wat ons al deze mogelijkheden geeft om zowel in het lab als in het veld te werken."