Vrijdag 26/02/2021

wetenschap

Er wordt flink gehersenspoeld in het insectenrijk

Ook lieveheersbeestjes kunnen ten prooi vallen aan de wesp. Beeld David Predom
Ook lieveheersbeestjes kunnen ten prooi vallen aan de wesp.Beeld David Predom

Parasieten kunnen niet alleen het lichaam van hun gastheer in bezit nemen, maar ook zijn geest. Insecten laten afgrijselijke voorbeelden zien.

Met een enkele steek, een simpel prikje, brengt de wesp haar eitjes in het lijf van de rups. Die merkt het nauwelijks en gaat door met zijn dagelijkse bezigheden, eten vooral.

Maar uit de tientallen eitjes die de wesp in zijn lijf heeft gedeponeerd komen al snel larven, die zich voeden met hun gastheer. Na twee weken verlaten ze diens lijf om te verpoppen. Maar een of twee blijven er achter in de rups. Die leeft nog altijd, maar die paar achtergebleven larven zijn hem de baas, letterlijk: ze weten zijn gedrag te sturen en laten de rups wild heen en weer bewegen om gretige rovers weg houden van hun verpoppende boers en zusters. De rups is voor de parasitaire wesp dus niet alleen draagmoeder maar ook babysitter.

Glyptapanteles heet de wesp, en ze is een van de vele bizarre acteurs in een nog jonge wetenschap: de neuroparasitologie. In een recent artikel in vakblad Frontiers in Psychology wordt ze ten tonele gevoerd door een leidende onderzoeker op dit gebied, Frederic Libersat. Libersat is een Franse neurobioloog, die tegenwoordig verbonden is aan de Ben Gurion Universiteit in Israël.

Parasitaire kunsten

Hoe Glyptapanteles het voor elkaar krijgt de gehele controle over een nog levende rups over te nemen, is nog niet duidelijk. Maar het doet Libersat denken aan een ander geval: de wesp Dinocampus coccinellae, die haar parasitaire kunsten niet loslaat op een rups maar op een lieveheersbeestje. Die kunsten zijn van een nog hoger niveau, want Dinocampus injecteert niet tientallen maar slechts één eitje in het lijf van het lieveheersbeestje.

Is de larve groot genoeg dan komt die naar buiten en bouwt een cocon tussen de pootjes van zijn gastheer. In diens lijf zijn nu niet een paar larven achtergebleven om de controlekamer te veroveren, maar het lieveheersbeestje doet toch precies hetzelfde als de rups; hij gaat wild heen en weer bewegen en houdt zo rovers weg bij de verpopte wespenlarve. Hoe krijgt de parasiet dat voor elkaar terwijl hij de gastheer al verlaten heeft?

Virus

Dat heeft de wetenschap voor dit geval al wél kunnen achterhalen. De wesp geeft haar eitje bij injectie in de gastheer een virus mee. Is de larve groot genoeg om het lijf van het lieveheersbeestje te verlaten, dan wordt dat virus razendsnel vermeerderd en achtergelaten in de gastheer. Het virus tast diens zenuwstelsel aan. Zijn wild heen en weer bewegen komt dus niet door parasieten in zijn controlekamer, maar door een zenuwaandoening.

Deze puzzel lijkt opgelost, en is daarmee een uitzondering in de neuroparasitologie. Maar de snelle ontwikkeling van technieken om genetische eigenschappen en de eiwitten die lichaamsfuncties aansturen in kaart te brengen, doet onderzoekers hopen dat er snel meer puzzels zullen worden opgelost.

Bijvoorbeeld die van de paardehaarworm Paragordius tricuspidatus, die zijn jeugd doorbrengt in het lijf van een krekel. De opgroeiende parasiet weet het oriëntatievermogen van zijn gastheer zo te verdraaien dat die het water in duikt. In water kan de worm zich vermeerderen, maar voor de krekel is het zijn dood. Hij mijdt water normaal. Dat hij er nu wel in duikt, komt waarschijnlijk door chemische stoffen die de worm heeft afgescheiden en die zijn waarneming van licht en donker veranderen.

Donkere, omringende bos

In het lijf van geïnfecteerde krekels zijn inderdaad eiwitten aangetroffen, die een cruciale rol hebben in de gewaarwording van lichtprikkels. En dat past, volgens Libersat, bij de ecologische waarneming dat een geïnfecteerde krekel na zonsondergang de vennen opzoekt. Want bij maanlicht ogen die lichter dan het donkere, omringende bos.

De gastheer wordt dus naar een plek gedirigeerd die ideaal is voor de voortplanting van de parasiet. Meester in deze vorm van misbruik is Cordyceps. In volgroeide vorm geniet deze paddestoel aanzien in Azië en inmiddels ook in Nederland, omdat hij vele kwalen zou verhelpen. Maar zoals alle paddestoelen begint Cordyceps zijn verhaal als schimmel. En de schimmel is een parasiet; hij heeft een gastheer nodig om te groeien.

De paddestoel Cordyceps met zijn gastheer de mier. Beeld TRBEELD
De paddestoel Cordyceps met zijn gastheer de mier.Beeld TRBEELD

De luchtwegen binnendringen

Een lid van deze paddestoelenfamilie neemt zijn toevlucht tot mieren, bij wie hij door de luchtwegen binnendringt. Eenmaal binnen groeien de schimmeldraden van Cordyceps in alle lichaamsdelen van de gastheer behalve diens vitale organen. De schimmel produceert vervolgens een, nog onbekende, chemische stof die ervoor zorgt dat de mier doet wat hij anders nooit doet: hij klimt de boom in, zich met zijn kaken vastklemmend aan takjes en blad.

Als voor Cordyceps de tijd is gekomen zijn sporen te verspreiden, verorbert de schimmel als toetje de hersenen van de mier, die sterft. Uit de mier, die nu levenloos hoog in de boom hangt, komen de vruchtlichamen van Cordyceps. Die vruchtlichamen laten capsules los die in hun val exploderen en sporen verspreiden. En met enig geluk belanden die op een nieuwe mier, waarmee de kringloop van dit leven rond is.

Kattenparasiet

Het beste bestudeerde voorbeeld van gedragsmanipulatie door parasieten, zegt Libersat, is Toxoplasma gondii, de eencellige veroorzaker van toxoplasmose. Toxoplasmose wordt ook wel kattenziekte genoemd, omdat katten de parasiet overbrengen. Maar de kat is slechts eindgastheer, die door de parasiet wordt gebruikt voor zijn geslachtelijke voortplanting.

Daar gaat een ongeslachtelijke groeifase aan vooraf, die in principe in ieder gewerveld dier kan plaatsvinden, maar zich in de praktijk veelal in knaagdieren voltrekt, omdat die nu eenmaal op het menu van de kat staan. En de parasiet bevordert die consumptie door het gedrag van muis of rat te beïnvloeden. Toxoplasma zorgt in de hersenen van muis of rat voor de vorming van cysten, kleine holtes, waaruit een enzym vrijkomt dat de aanmaak bevordert van dopamine, een signaalstof in de hersenen.

Gevolg is een dramatische gedragsverandering, zeker voor een muis of rat. Want terwijl die voorheen een afkeer hadden van kattenpis, worden ze er nu door aangetrokken. Noodlottig voor hen, maar voor de parasiet een aanzienlijk grotere kans de weg te vinden naar een katachtige, waarin hij aan zijn seksuele voortplantingsfase kan beginnen.

Roekeloos

Zoals bekend kan ook de mens met Toxoplasma worden geïnfecteerd. En er zijn aanwijzingen dat ook diens gedrag kan veranderen doordat de parasiet de chemische huishouding in zijn hersenen verstoort. Mensen met toxoplasmose zouden roekeloos kunnen worden.

Omdat de mens voor de parasiet een doodlopende weg is, is dit mogelijk niet meer dan een naar effect van het binnendringen van een ongeschikte gastheer. Maar, betoogt Libersat, het kan ook de erfenis zijn van de episode in de evolutie waarin de mens nog wel werd gegeten door katachtigen.

Opgegeten

De neurobioloog verwijst naar recente experimenten met chimpansees die, anders dan de mens, nog altijd gerede kans hebben te worden opgegeten door een luipaard. Reukproeven hebben laten zien dat chimpansees die zijn geïnfecteerd met Toxoplasma hun natuurlijke afkeer van luipaardenurine kwijt zijn.

Het kan zijn dat de mens, in de tijden dat hij nog in de nabijheid van grote katachtigen leefde, door Toxoplasma eveneens minder afkerig is geworden van hun geur, en dus roekelozer. De mens is voor Toxoplasma nu geen bruikbare gastheer meer, maar toen misschien nog wel.

Lees ook: Zonder insecten overleven we niet - en binnen tien, twintig jaar is het crisis

Met veel insecten gaat het niet goed, door toedoen van de mens. Wat zou er gebeuren als ze allemaal uitsterven? Geen mens die het precies kan vertellen. Bioloog Dave Goulson doet een poging: we stevenen af op een 'ecologisch armageddon'.

Meer over

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234