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Biologie: Pilz verwandelt Ameise in Zombie

(c) David Hughes
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Ein Parasit steuert das Verhalten seines Wirts so fein, dass dieser noch beim Sterben das Weiterleben seines unerbetenen Gastes optimal vorbereitet. Bis heute ist weithin unklar, was sich da im Detail abspielt.

Kurz bevor die Sonne im Zenit steht, spielt sich seit mindestens 48 Millionen Jahren in tropischen Regenwäldern der letzte Akt eines spukhaften Dramas ab: Eine sterbende Ameise verbeißt sich in ein Blatt, so fest, dass sie nach ihrem Tod noch hängen bleibt. Aber sie ist nur (noch) äußerlich eine Ameise, im Inneren haust ein parasitischer Pilz, seine Gene steuern den Zombie. Dessen Ameisenkörper stirbt beim Festbeißen am Blatt noch nicht, das dauert bis zur Abenddämmerung, kurz darauf wächst etwas aus seinem Schädel, das so lang ist wie die Ameise selbst, der Pilz.
1859 fiel das Mischwesen erstmals einem Forscher auf – dem Briten Alfred Russell Wallace, der parallel zu Darwin die Evolutionstheorie entwickelte –, aber bis heute ist weithin unklar, was sich da im Detail abspielt. Viele Parasiten manipulieren ihre Wirte, oft geht es darum, dass sie von einem Wirt zum nächsten müssen: Manche Würmer verbringen eine Lebensphase in Heuschrecken und die nächste im Wasser – sie sorgen dafür, dass die Heuschrecken hineinspringen; andere Würmer müssen aus Mägen von Fischen in die von Vögeln kommen – sie treiben die Fische an die Oberfläche der Gewässer; wieder andere Würmer wechseln dadurch von Ameisen zu Rindern, dass sie die Ameisen Grashalme hinaufklettern lassen.
In all diesen Fällen übernimmt der Parasit den Körper des Wirts; Richard Dawkins hat das einen „erweiterten Phänotyp“ genannt. Aber kaum ein anderer Parasit steuert so fein wie der Pilz Ophiocordyceps unilateralis, der Regisseur des Dramas im Regenwald. Er muss von einer Ameise zur nächsten, aber er lebt tief unten im Regenwald, und sie – die Ameisen Campus Leonardi – sind meist weit oben in den Baumkronen. Nur selten kommen sie herab, nur dann, wenn sie im Geäst nicht von einem Baum auf den anderen kommen. Vielleicht ahnen sie die Gefahr: Wenn sie auf dem Boden sind, infizieren sich manche mit Pilzsporen. Die dringen in sie ein, fressen sie langsam auf und übernehmen zugleich das Kommando über den funktionierenden Rest: Befallene Tiere marschieren nicht mehr in der Gruppe, sondern allein. Und sie wollen zwar, wie die anderen auch, am nächsten Baum wieder nach oben, aber sie schaffen es nicht, laufen wie Betrunkene im Kreis und werden von Konvulsionen erschüttert, die sie immer wieder zu Boden fallen lassen.
Dann klettern sie doch wieder, und kurz vor Mittag beißen sie sich an der Unterseite eines Blatts fest, das in 25 Zentimeter Höhe in nordwestlicher Richtung liegt. Dort ist offenbar das Mikroklima für den Pilz optimal. Der breitet sich im Körper der Ameise weiter aus und wartet, bis es kühl genug wird. „In der langen Nacht birst er buchstäblich aus dem Schädel der Ameise und bildet den Stängel, der dann die Sporen herabregnen lässt“, berichtet David Hughes (Penns). Er erkundet den Zombie seit Jahren in Regenwäldern Thailands, er hat an 48 Millionen Jahren alten fossilen Blättern aus der Grube Messel bei Darmstadt die gleichen Bissmuster bemerkt. Diesmal hat er sich zunächst auf die Bewegungsmuster von 42 infizierten Ameisen konzentriert und dann geklärt, wie der finale Biss funktioniert: Der Pilz lässt die Kiefermuskeln der Ameisen durch gezielte Manipulation mancher Mitochondrien – das sind die Kraftwerke der Zellen – so verkümmern, sodass sie nur noch in einer Richtung funktionieren. Zubeißen können sie, loslassen nicht mehr. Dafür sorgen viele Pilzfäden, die sich zwischen die Muskelzellen lagern, auch der Schädel füllt sich damit, aber in die Wirtszellen selbst dringt der Pilz nicht ein. Wie er sie steuert, bedarf weiterer Forschung. (BMC Ecology, 8. 5.)

Werden auch Menschen manipuliert?


Und dafür wenden Forscher wochenlang im Regenwald auf 1360 Quadratmetern jedes Blatt um, das in Reichweite ist? Das ist Grundlagenforschung. Und wer weiß? 1951 ersann Robert Heinlein in „Puppet Master“ fremde Wesen, die sich Menschen unvermerkt auf das Genick setzen und sie steuern. Das war Science Fiction, und Heinlein war Antikommunist, er imaginierte sowjetische Gedankenkontrolle. Aber auch die nicht fiktionale Wissenschaft hegt ähnlichen Verdacht, vor allem gegen das Borna-Virus und das Protozoon Toxoplasma gondii.
Ersterer macht Pferde verrückt, Letzterer Ratten: Sind sie befallen, suchen sie, was sie sonst am stärksten fürchten, den Geruch von Katzen, in deren Mägen muss der Parasit. Und Borna wie Toxoplasma werden mit mit psychischen Leiden von Menschen in Verbindung gebracht, Borna mit „bipolar disorder“ – früher nannte man das „manisch-depressiv“ –, Toxoplasma mit Schuld- und Unsicherheitsgefühlen.