Yengeç, böcek, hamamböceği veya peygamber devesi gibi bir eklembacaklıysanız, at kılı solucanları en büyük kabusunuzdur. Nematomorpha şubesine ait olan bu parazitik omurgasızlar, 2 metre uzunluğa kadar uzayabiliyor ve başta tatlı su ortamları olmak üzere dünyanın her yerinde konakçı bulabilirler. Daha önce bir peygamberdevesinden çıkan uzun siyah solucana benzeyen bir canlıya çeşitli videolarda rastlamış olabilirsiniz. Asalak ya da parazitler, bir canlıya bağımlı olarak yaşayabilen ve üzerinde veya içinde yaşadığı canlıya zarar verebilen organizmalardır. Bu solucan benzeri canlı da bir parazittir.
Peygamberdevelerinin bağırsaklarında yaşayan Chordodes formosanus latince ismiyle tanınan at kılı solucanları, ev sahiplerini suya yürümeye ve kendilerini boğmaya zorluyor. Bu solucanlar 200 cm uzunluğa kadar büyüyebilir ve konakçıları, özellikle de peygamber devesi için son derece tehlikeli olabilir. Parazitlerin konak canlıyı yönetme davranışı sık görülse de at kılı solucanları peygamberdevelerinin ölümüne sebep olabiliyor.
Chordates formosanus, at kılı solucanları, peygamber devesinin avladığı küçük böceklerin bağırsaklarında bir larva olarak hayatına başlar. Peygamberdevesi larvayı taşıyan böceği yuttuktan sonra at kılı solucanı büyümeye başlar. Solucan olgunlaştığında, konağın sinir sistemini devralan proteinler salgılar, bu da peygamber devesini bir su kütlesine yönlendirir ve solucanın dışarı atılabilmesi için onun suya atlamasına neden olur, bu noktada üremek için serbest kalır ve geride bir boşluk bırakır: içi boş bir peygamberdevesi kabuğu.
At kılı solucanları yetişkin olduklarında serbest yaşayan canlılardır ve yuvalarını yüzme havuzları, dereler, su birikintileri, sarnıçlar ve yalaklar gibi su kaynaklarında yaparlar. Öte yandan larvalar yüzemezler, dolayısıyla hiçbir şeyden haberi olmayan bir konukçu tarafından yenmeyi beklerler ve özel bir dolaşım sistemi olan hemokoellerine girdiklerinde, konakçının iç besinlerini vücutları yoluyla emerek şişmanlayıp büyürler. Hemokoel, eklembacaklılarda kan veya lif içeren ve dolaşım sisteminin bir parçası olarak görev yapan vücut boşluğudur.
Artık bilim insanları bu solucanların korkunç zihin kontrolünün sırrını keşfettiler: At kılı solucanları konakçılarının genetik kodunu çalıyor.
At kılı solucanları (Chordodes formosanus), peygamberdevelerinin kendi genlerini onlara karşı çevirerek, onların suyun üzerinde parıldayan ışığa doğru yürümelerine neden olan bir molekülle konakçılarını ele geçirir. Kurbanları kendilerini suya attıktan sonra yetişkin solucanlar özgürce suda kıvranırlar. Araştırmacılar bulgularını Current Biology Dergisi’nde yayınladılar.
At kılı solucanlarının yaşam döngüsü tipik olarak göletlerde, su birikintilerinde, havuzlarda ve derelerde başlar; burada yumurtalardan çıkarlar ve otostopla kıyıya çıkmadan önce suda yaşayan böceklere yapışırlar. Peygamberdeveleri ve cırcır böcekleri tarafından yenildikten sonra, konakçılarının içinde hızla büyürler ve kurbanlarını güçsüz zombilere dönüştürmek için, (konakçıların vücutlarında kullanılanlara son derece benzer) bir biyokimyasal sinyal yağmuru yayarlar.
Solucanların bu moleküler taklidi nasıl başardığını araştırmak için araştırmacılar, peygamberdevesi konakçılarını manipüle etmeden önce, peygamberdevesini manipüle etme sırasında ve sonrasında solucanların genetik analizini gerçekleştirdiler.
Bilim insanları, bir konakçı manipüle edildiğinde, solucanın 4.500 geninin ifadesinin değiştiğini, peygamber devesinin gen ifadelerinin değişmeden kaldığını keşfetti; bu, solucanların genleri kendi proteinlerini yapmak için kullandıklarının bir işaretidir.
İlgili genleri bir veri tabanında araştıran araştırmacılar, 1.400 C. formosanus geninin, solucanın sinir sistemlerine el koyduğu peygamberdevelerine ait genlerle yakından eşleştiğini keşfetmiştir. Bu genler, peygamber devesini konakçı olarak kullanmayan diğer at kılı solucanları türlerinde eksiktir.
Japonya'daki Kyoto Üniversitesi'nden bir biyolog olan ilk yazar Tappei Mishina bir açıklamada, "Çarpıcı bir şekilde, konakçılarını manipüle etmede önemli rol oynayabilen at kılı solucanlarının genlerinin çoğu, peygamberdevesi genlerine çok benziyordu, bu da bunların yatay gen transferi yoluyla elde edildiğini gösteriyor" dedi.
Ebeveyn veya yavru olmayan bireyler arasında genlerin taşınması anlamına gelen yatay gen aktarımının, bir zamanlar yalnızca bakterilerde meydana gelen oldukça nadir bir süreç olduğu düşünülüyordu. Ancak bilim insanları son zamanlarda bunun yabani bitkilerde, bitki parazitlerinde ve hatta yılanlar ve kurbağalar arasında sülükler gibi ortak parazitler yoluyla meydana geldiğini keşfettiler.
Araştırmacılar, parazit at kılı solucanlarıyla enfekte olan peygamberdevelerinin su yüzeyinden güçlü bir şekilde yansıyan yatay polarize ışığa çekildiğini ve bunun da suya girmelerine neden olduğunu ortaya çıkardı. Dünyada bir ilk olarak bu araştırma sonuçları, parazitlerin, konakçının spesifik ışık algılama sistemini kendi avantajlarına göre manipüle edebildiğini ve konağın anormal bir şekilde davranmasına neden olabileceğini gösteriyor.
Polarize ışık, ışık dalgasının elektrik alanının yalnızca bir yönde salındığı bir ışık türüdür. Bir su kütlesinin yüzeyinden yansıyan ışık, çok sayıda yatay polarize ışık içerir ve son yıllarda birçok eklembacaklıların bu yatay polarize ışığı suyu aramak veya sudan kaçınmak için kullandığı gösterilmiştir. Elbette çekilme Chordodes formosanus’un peygamberdevelerinin genlerini kendisi için kullanması sonucunda oluşur.
Normalde bir hayvanın morfolojisi ve davranışı, bireyin hayatta kalması ve üremesi açısından fayda sağlayacak şekilde düzenlenir. Ancak karadaki organizmaların yaklaşık %40'ı parazittir ve tüm yabani hayvanların en az bir tür parazite sahip olduğu söylenmektedir. Başka bir deyişle, yabani hayvanlarda gözlenen çeşitli anatomik değişiklikler ve davranışlar parazitlerden güçlü bir şekilde etkilenebilir. Dikkat çekici bir şekilde, konakçının morfolojisini ve davranışını (konakçı manipülasyonu) kendi çıkarları doğrultusunda, yani parazitlerin uyumunu arttırmak için, değiştirebilen birçok parazit türü vardır. Konakçılarını manipüle eden parazitler, genişletilmiş fenotipin iyi bir örneğidir ve birçok biyoloğun ilgisini çekmiştir. Parazitin konağın davranışını manipüle ettiği bilinen bir olgu, at kılı solucanlarında da görülebilir.
Araştırmacılar, at kılı solucanları tarafından yönlendirilen konağın yatay polarize ışık tarafından çekildiğini ve suya girdiğini öne sürdüler. Doğada hayvanlar, ışığın yoğunluğunu, rengini, gölgesini ve polarizasyonunu algılamak için çeşitli yetenekler geliştirmişlerdir. Bu araştırma sonuçları dünyada ilk kez parazitlerin bu yetenekleri ustaca manipüle ederek konakçı hayvanın parazite fayda sağlayacak davranışlar sergilemesine neden olabileceğini göstermektedir.
