Il fungo entomopatogeno Massospora altera il comportamento della cicala periodica, per diffondersi

Una ricerca condotta presso l'università della Virginia occidentale (USA) ha approfondito le basi fisiopatologiche di un fenomeno anomalo, che periodicamente si evidenzia nelle popolazioni di cicale, di cui finora non era nota la causa e che è provocato da una parassitosi di origine fungina. E' utile notare che la cicala non è un insetto di interesse agrario, poiché non provoca danni alle coltivazioni, ma la comprensione dei meccanismi fisiopatologici non noti, che interessino gli insetti, è importante per capire le dinamiche patologiche delle parassitosi e come gli insetti siano attaccati e si difendono dai loro parassiti.

Negli Stati Uniti esistono varie specie di cicala, alcune delle quali sono definite localmente “cicale periodiche”, in seguito all'attenzione della gente comune, e ancor più degli studiosi, sulle caratteristiche del ciclo vitale di alcune specie di questo insetto. Le cicale periodiche (es. Magicicada septemdecim) hanno una vita piuttosto lunga e complessa, composta di una fase pre-immaginale, che dura 13 o 17 anni, e una fase adulta. Durante la fase pre-immaginale la cicala periodica trascorre la sua vita nel terreno, allo stadio di ninfa, nutrendosi di radici. Data la lunghezza dello stadio di ninfa, gli sfarfallamenti avvengono a cadenze periodiche, circostanza da cui deriva il nome di questo insetto.

Alcune cicale hanno, talvolta, un alterazione dei loro abituali comportamenti e divengono molto socievoli, sbattono le ali per richiamare l'attenzione di altri individui; ciò nel linguaggio delle cicale è un vero e proprio invito dei maschi all'accoppiamento, se non fosse che, in questo caso, tale strano comportamento è in genere prodotto da altri individui di sesso maschile, i quali quindi simulano il comportamento delle femmine. Il motivo di tale bizzarria è stato ora compreso.

L'accoppiamento è un tipico comportamento sociale, che richiede vicinanza e, come è stato scoperto, in questo caso l'atteggiamento seduttivo è indotto dalla parassitosi di un fungo (la Massospora) che si serve quindi dei comportamenti sociali per diffondersi verso altri individui.

La modificazione del comportamento della vittima non è un evento raro ed è infatti presente anche in altre malattie/parassitosi, come ad esempio la rabbia, una malattia umana di origine virale. Anche le malattie utilizzanti le zanzare come vettori (ad es. il Dengue) si ritiene sfruttino e modifichino i comportamenti umani, per diffondersi verso altri individui.
La modifica comportamentale delle cicale, è stato scoperto, è provocata da una serie di sostanze chimiche, alcune delle quali sono anche prodotte da funghi allucinogeni.

Brian Lovett, ricercatore di post-dottorato, presso il Collegio di Agricoltura dell'Università della West-Virginia ha realizzato questa ricerca, insieme con il suo collega Matthew Kasson, professore associato di patologia vegetale e micologia e con Angie Macias, una studentessa di dottorato. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica “PLOS Pathogens”.

“Essenzialmente”, riferisce Lovett, “le cicale stanno attraendo altre nell'essere infettate, perché le loro controparti sane sono interessate all'accoppiamento. I composti bioattivi possono manipolare l'insetto affinché stia attivo e continui a trasmettere il patogeno più a lungo”.
Nel frattempo le spore della Massospora corrodono i genitali della vittima, il lato posteriore e l'addome, che nel frattempo si consumano completamente, sostituendoli con spore fungine.

Lovett puntualizza che tali funghi entomo-parassiti, arruolano le loro vittime per agevolare una loro attiva trasmissione ad altri ospiti e in tal senso, come accennato, paragona questa parassitosi alla rabbia: “Quando siete infettati dalla rabbia divenite aggressivi, sviluppate la paura dell'acqua e non ne ingoiate. Il virus si trasmette attraverso la saliva e tutti quei sintomi essenzialmente vi trasformano in una macchina che diffonde la rabbia ed è più probabile che morderete delle persone. In quel senso abbiamo molta familiarità con una trasmissione attiva dell'ospite.”

“Poiché siamo anche animali come gli insetti, ci piace pensare di avere un completo controllo sulle nostre decisioni e consideriamo la nostra libera volontà come garantita. Ma quando questi patogeni infettano le cicale è molto chiaro che il patogeno sta tirando le leve comportamentali della cicala, per fare in modo che essa faccia cose che non sono nell'interesse di una cicala, ma che sono molto nell'interesse del patogeno.”

Il collega di Lovett, Matthew Kasson è la persona che ha scoperto (l'anno scorso) la presenza di composti psicoattivi nel corpo delle cicale parassitizzate dal fungo Massospora.

Egli dettaglia questa sua scoperta come segue: “La letteratura (scientifica) precedentemente menzionava sempre gli strani comportamenti associati con la Massospora e alcuni funghi strettamente alleati con essa, ma ciò che mancava era una sintesi di tutte queste nuove informazioni che erano venute alla luce. Ci siamo resi conto che c'era qualche possibile scenario per l'infezione che non avevamo prima considerato”.

Egli ha quindi indicato che comunemente si ritiene che le ninfe di cicala si imbattono nella Massospora, o quando emergono dal suolo, mutando in adulti dopo 17 anni di stadi giovanili (13 anni in alcuni casi), oppure secondo altri autori la cicala sarebbe contaminata dal parassita fungino già nel suo periodo giovanile, mentre si nutre di residui vegetali sotterranei.

Come riferisce Kasson: “I fungo potrebbe più o meno rimanere in agguato dentro il suo ospite per 17 anni finché qualcosa lo risvegli, forse un segnale ormonale, in un luogo in cui esso è rimasto dormiente e asintomatico nella cicala ospite”.

Angie Macias, studentessa di dottorato che ha partecipato a questo studio, è convinta che la ricerca porterà a una complessiva maggiore comprensione del mondo degli insetti; riguardo questo aspetto ella riferisce: “Queste scoperte non sono solamente super-fighe ma hanno anche molto potenziale di aiutarci a comprendere meglio gli insetti e forse imparare meglio le vie per controllare le specie parassite utilizzando funghi, che manipolano i comportamenti dell'ospite. E' quasi certo che ci siano specie non scoperte di Massospora, senza considerare le altre “AHT” (active host transmission = forme di trasmissione attiva attraverso l'ospite) e ciascuna di queste avrà sviluppato una propria intima connessione con la biologia del suo ospite”.

I ricercatori puntualizzano in conclusione che la parassitosi da Massospora, che a volte elimina interi sciami di cicale, incide comunque in modo minimale sulle complessive popolazioni di questo insetto, che si riproduce a un ritmo molto più intenso e, come segnala Lovett, è così docile che durante la ricerca non è stato particolarmente difficile monitorare l'effetto del parassita sul corpo delle singole cicale: “Esse sono molto docili. Potete camminare proprio fino all'altezza di un insetto, tirarlo su e vedere se ha il fungo (un tappo da bianco a giallognolo alla sua estremità posteriore) e quindi riposizionarlo giù. Non sono dei rilevanti parassiti. Essi sono solo interessanti, particolari insetti, che hanno sviluppato uno stile di vita bizzarro”.

Fonte/i: West Virginia University, 27 luglio 2020

Autore dell'articolo: , 18 agosto 2020

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