Reprinted by permission by Farrar, Straus and Giroux. A How Earth’s Deadliest Creatures Mastered Biochemistry című könyvből adaptálva, írta Christie Wilcox. Copyright © 2016 by Christie Wilcox.
Nem tudom, hogy a csótányok álmodnak-e, de elképzelhetőnek tartom, hogy ha igen, akkor az ékszerdarazsak kiemelt szerepet játszanak rémálmaikban. Ezek az apró, magányos trópusi darazsak minket, embereket nemigen érdekelnek; elvégre nem manipulálják az elménket, hogy aztán készséges, élő ételként tálaljanak fel minket az újszülöttjeiknek, ahogyan a gyanútlan csótányokkal teszik. Ez a horrorfilmek alapanyaga, szó szerint: az ékszerdarázs és a hasonló fajok ihlették az Alien-franchise mellkasi rémségeit. A történet egyszerű, bár groteszk: a nőstény darázs irányítja a csótányok elméjét, akikkel az utódait eteti, és elveszi tőlük a félelemérzetet vagy a sorsuk elől való menekülésre irányuló akaratot. De ellentétben a mozivásznon látottakkal, itt nem valami gyógyíthatatlan vírus változtatja az egykor egészséges csótányt agyatlan zombivá – hanem méreg. Nem is akármilyen méreg: egy speciális méreg, amely drogként hat, és a csótány agyát célozza meg.
Az agyak a lényegükben csak neuronok, akár emberi agyról, akár rovaragyról beszélünk. Potenciálisan milliónyi méregvegyület létezik, amelyek képesek be- vagy kikapcsolni az idegsejteket. Így nem meglepő, hogy egyes mérgek a gondosan védett központi idegrendszert veszik célba, beleértve az agyunkat is. Némelyik a test távoli injekciós helyeiről és a vér-agy gáton átjutva, fiziológiai akadályokon átugorva jut el áldozataik agyába. Másokat közvetlenül az agyba fecskendeznek, mint az ékszerdarázs és zombi csótány gazdatestje esetében.
Zombi készítése
Az ékszerdarázs gyönyörű, bár félelmetes példája annak, hogy a neurotoxikus mérgek sokkal többet tudnak tenni, mint megbénítani. A darázs, amely gyakran csak töredéke az áldozata méretének, felülről kezdi a támadást, lecsap és szájával megragadja a csótányt, miközben “fullánkját” – egy módosított tojásrakó testrészét, az ovipozitort – a test közepére, a mellkasra irányítja, az első lábpár közé. A gyors szúrás csak néhány másodpercig tart, és a méregvegyületek gyorsan hatnak, átmenetileg megbénítva a csótányt, így a darázs pontosabban tudja megcélozni a következő szúrást. Hosszú fullánkjával tudatmódosító mérgét a ganglionok két területére, az agy rovari megfelelőjére célozza.
A darázs fullánkja olyan jól ráhangolódik áldozatára, hogy képes érzékelni, hol van a csótány kupoláján belül, hogy a mérget közvetlenül az agy alrészleteibe fecskendezze. A fullánk képes tapogatózni a csótány fejében, mechanikai és kémiai jelzésekre támaszkodva megtalálja az utat a ganglionhüvelyen (a rovar vér-agy gátjának változata) keresztül, és pontosan oda fecskendezi a mérget, ahová kell. A csótány agyának két olyan területe, amelyet megcéloz, nagyon fontos számára; a tudósok mesterségesen levágták őket a csótányokról, hogy lássák, hogyan reagál a darázs, és amikor eltávolítják őket, a darázs megpróbálja megtalálni őket, hosszú időt tölt a beágyazott fullánkjával a hiányzó agyterületeket keresve.
Azután kezdődik az agykontroll. Először az áldozat ápolja magát, mindenekelőtt; amint a csótány mellső lábai magához térnek a csípés okozta átmeneti bénulásból, amit a testet ért csípés okozott, igényes ápolási rutinba kezd, ami körülbelül fél órát vesz igénybe. A tudósok kimutatták, hogy ez a viselkedés a méregre jellemző, mivel a fej átszúrása, a csótány általános stresszelése vagy a darázzsal való érintkezés csípési tevékenység nélkül nem váltotta ki ugyanezt a higiéniai késztetést. Ezt a hirtelen tisztasági igényt a csótány agyában a dopamin áradata is kiválthatja, ezért úgy gondoljuk, hogy a méregben lévő dopaminszerű vegyület lehet az oka ennek a baktériumfóbiás viselkedésnek. Hogy maga az ápoltság a méreg jótékony tulajdonsága vagy mellékhatása, az vitatott. Egyesek úgy vélik, hogy a viselkedés tiszta, gombáktól és mikrobáktól mentes ételt biztosít a sérülékeny bébidarázsnak; mások úgy gondolják, hogy ez csupán eltereli a csótány figyelmét egy időre, miközben a darázs előkészíti a csótány sírját.
A dopamin egyike azoknak az érdekes vegyi anyagoknak, amelyek az állatvilág széles spektrumának agyában megtalálhatóak, a rovaroktól egészen az emberig, és hatásai mindezen fajoknál létfontosságúak. A fejünkben egy mentális “jutalmazási rendszer” része: a dopamin áradását kellemes dolgok váltják ki. Mivel jól érezzük magunkat tőle, a dopamin csodálatos lehet, de összefüggésbe hozható a függőséget okozó viselkedéssel és az olyan tiltott anyagoktól, mint a kokain, érzett “mámorral” is. Lehetetlen tudnunk, hogy egy csótány is rovar eufóriát érez-e, amikor az agyát elönti a dopamin – de én inkább azt hiszem, hogy igen. (Egyszerűen túl borzalmasnak tűnik ahhoz, hogy az állatnak ne okozzon örömet a szörnyű vég, amellyel hamarosan találkozik.)
Míg a csótány takarít, a darázs elhagyja áldozatát, hogy megfelelő helyet keressen. Szüksége van egy sötét odúra, ahol otthagyhatja gyermekét és a zombi-csótány áldozatát, és a megfelelő hely megtalálása és előkészítése nem kevés időt vesz igénybe. Amikor körülbelül 30 perc múlva visszatér, a méreg hatása már érvényesül – a csótány elvesztette minden menekülési szándékát. Elvileg ez az állapot átmeneti: ha a mérgezett csótányt elválasztjuk a leendő gyilkostól, mielőtt a lárva kikelne, táplálkozna és bebábozódna, a zombifikáció egy héten belül elmúlik. Sajnos a mérgezett csótány számára ez egyszerűen túl hosszú idő. Mielőtt az agyának esélye lenne visszatérni a normális állapotba, a fiatal darázs már jóllakott, és megölte gazdatestét.
A csótány motoros képességei érintetlenek maradnak, de a rovar egyszerűen nem látszik hajlandónak használni őket. Tehát a méreg nem zsibbasztja el az állat érzékeit – megváltoztatja, ahogy az agya reagál rájuk. A tudósok még azt is kimutatták, hogy azok az ingerek, amelyek normális esetben kitérő cselekvést váltanak ki, mint például a csótány szárnyának vagy lábának megérintése, továbbra is jeleket küldenek az állat agyába; csak nem váltanak ki viselkedési reakciót. Ez azért van, mert a méreg elnémít bizonyos neuronokat, így azok kevésbé aktívak és érzékenyek, ami ahhoz vezet, hogy a csótány hirtelen nem fél, és hajlandó arra, hogy eltemessék és élve megegyék. Ehhez a méregtevékenységhez olyan toxinokra van szükség, amelyek a GABA-kapcsolt kloridcsatornákat célozzák meg.
A GABA, vagyis a γ-aminovajsav az egyik legfontosabb neurotranszmitter a rovarok – és az emberek – agyában. Ha az idegsejtek aktivitása egy buli, akkor a GABA egy nedves takaró; tompítja a neuron azon képességét, hogy a kloridcsatornák aktiválásával beinduljon. Amikor a kloridcsatornák megnyílnak, negatív kloridionokat engednek áramolni. Mivel ezek az ionok szeretnek együtt lógni a pozitív ionokkal, ha ezek a csatornák nyitva vannak, amikor történetesen egy nátriumcsatorna nyílik, a kloridionok majdnem ugyanolyan ütemben tudnak átkelni a membránon, mint a nátriumionok, megnehezítve ezzel a nátriumionok számára a dominó kaszkád elindítását, ami a neuronok jelzése. Annak ellenére, hogy a neuron megkapja a “go” parancsot, az akciós potenciál megáll a maga útján. A GABA azonban nem teljes gátló hatású – a kloridcsatornák nem tudnak teljesen lépést tartani a nátriumcsatornákkal, így egy erős inger le tudja győzni a tompító hatást. Ezt a tompító rendszert veszi igénybe a darázs, hogy a csótányt rávegye a parancsára. Mérge tele van GABA-val és két másik vegyülettel, amelyek ugyanezeket a kloridreceptorokat aktiválják: β-alaninnal és taurinnal. Ezek a GABA neuronok általi visszavételének megakadályozására is hatnak, meghosszabbítva ezzel a hatást.
Noha ezek a méregvegyületek képesek elvágni azt az agyi aktivitást, amely a zsákmányát menekülésre késztetné, önmagukban nem képesek eljutni a csótány agyának megfelelő részeibe. Ezért a darázsnak közvetlenül a csótány ganglionjaiba kell befecskendeznie őket. Szerencséjére a természet szeszélye folytán ugyanaz a méreg, amely a csótányok agyát zombizálja, varázslatos módon képes előidézni az átmeneti bénulást, amely a koponya injekció beadásához szükséges. A GABA, a β-alanin és a taurin szintén ideiglenesen leállítja a motoros neuronokat, így a darázsnak csak egy méregre van szüksége két nagyon különböző feladat elvégzéséhez.
Mivel zsákmánya nyugodt és csendes, a darázs feltöltheti energiáját a csótány antennáinak letörésével és némi édes, tápláló rovarvér ivásával. Ezután áldozatát a végső nyughelyére vezeti, úgy használva az antenna maradványait, ahogy a lovas a kantár gyeplőjét használja. Miután bejutott az odújába, az egyik tojást a csótány lábához erősíti, majd bezárja az utódait és a csótányt.
Friss ételek
Amintha az agymanipuláció nem lenne elég rossz, a darázs mérgének van még egy utolsó trükkje. Amíg a csótány az elkerülhetetlen végzetére vár, a méreg lelassítja a csótány anyagcseréjét, hogy elég sokáig éljen ahhoz, hogy még frissen felfalják. Az anyagcserét többek között azzal lehet mérni, hogy mennyi oxigén fogy el idővel, mivel minden állat (minket is beleértve) oxigént használ fel a táplálékból vagy zsírraktárakból történő energiatermelés során. A tudósok megállapították, hogy a megcsípett csótányok oxigénfogyasztása sokkal alacsonyabb, mint egészséges csótánytársaiké. Úgy gondolták, hogy ez az önelégült áldozatok csökkent mozgásának következménye lehet, de még akkor is tovább élnek a megcsípett csótányok, ha gyógyszerekkel vagy idegsejtek elvágásával bénulást idéznek elő. Úgy tűnik, a hosszabb túlélés kulcsa a hidratálás. Hogy a méreg pontosan hogyan hat a csótány hidratáltságának fenntartására, nem ismert, de biztosítja, hogy amikor a darázslárva kiköltözik a tojásból, az étele készen álljon. És nem sokkal ezután egy új darázs bújik elő az odúból, maga mögött hagyva a csótány tetemét.
A zsidódarázs mérge csak egy példa a végletekig vitt neurotoxikus méregre. Több mint 130 faj tartozik ugyanabba a darázsnemzetségbe, köztük az újonnan leírt Ampulex dementor (amely a Harry Potter-sorozat Azkaban nevű varázslatos börtönének lélekszívó őreiről kapta a nevét). Az Ampulex a darazsak igen nagy és változatos, legalább százezer fajra tehető csoportjába tartozik, amelyek komoly szellemi manipulációról ismertek. Mindegyiknek makrancos életciklusa van: felnőttként más darazsakhoz és méhekhez hasonlóan táplálkoznak, de lárvaként más állatokkal kell táplálkozniuk. Nem egészen függetlenek, nem egészen paraziták – parazita-szerűek, vagy ahogy a tudósok nevezik őket, parazitoidok.
A csótányok nem az egyetlen célpontjuk; vannak olyan parazitoid darazsak, amelyek pókokba, hernyókba és hangyákba rakják petéiket. A mérsékelt északi féltekén élő Agriotypus darázs a víz alá merül, hogy petéit a caddis légy lárváira rögzítse, és akár 15 percig is a víz alatt maradhat, hogy elvégezze feladatát. Az európai és afrikai bátor Lasiochalcidia darazsak belevetik magukat a hangyaleső oroszlán rémálomszerű állkapcsába, szétfeszítik, és a torkába helyezik petéiket. Vannak még hiperparazitoidnak nevezett darazsak, amelyek más, magukhoz hasonló darazsakat parazitálnak, például az európai és ázsiai Lysibia fajok, amelyek kiszimatolják a Cotesia nemzetségbe tartozó parazitoid társaik által parazitált hernyókat, és a frissen bebábozódott darázslárvákba rakják tojásaikat. Egyes esetekben több darázsfaj parazitálja egymást, ami a parazita kölcsönhatások orosz babáját eredményezi.
És a lárvából a felnőttkorba való biztonságos átjutásuk érdekében ezek a darazsak gyakran nem csak ételt nyernek a gazdaszervezetükből. Egyikük a hernyógazdáit élőhalott testőrökké változtatja, akik megvédik a bábozódó fiatal darazsakat, amelyek éppen átrágták magukat a testén. Egy másik faj lárvája arra kényszeríti pókgazdáját, hogy torz, de tartós hálót fonjon neki a gubója védelmére, mielőtt megölné a pókot.
Amíg e szokatlan család darazsai talán tökéletesítették az agykontroll művészetét, vannak más mérges fajok is, amelyek mérgei megváltoztatják a mentális állapotokat. Még olyan fajok is vannak, amelyek idegmérgező vegyületei átjutnak a saját vér-agy gátunkon, amire még egyetlen darázsméreg sem képes. De a csótányokkal ellentétben mi, Homo sapiensek furcsa affinitással rendelkezünk az elménket megzavaró anyagok iránt. Bár a csótányok menekülnek azok elől, amelyek kiforgatnák az agyukat, egyesek hajlandóak akár 500 dollárt is fizetni egy adag méregért, hogy hasonló élményben legyen részük.