感染全球20億人的貓源性寄生蟲弓形蟲誘發斑鬣狗幼崽的致命性大膽行為
據外媒報導,雖然1994年的經典動畫片《獅子王》在一定程度上包含了獅子和斑鬣狗之間的對立關係,但迪士尼忽略了生命循環中的一個關鍵角色:寄生蟲弓形蟲(Toxoplasma gondii)。科羅拉多大學博爾德分校的新研究發現,這種寄生蟲因其在家貓中的存在以及感染和改變囓齒動物和人類行為的傾向而聞名,它也與野生鬣狗幼崽的大膽行為以及與獅子互動時的死亡風險有關。
上週發表在《自然-通訊》上的這一發現加強了以前的研究,這些研究發現這種寄生蟲可以促使其宿主發生深刻的行為變化,並有可能使全世界估計有20億人被其感染。雖然在實驗室環境中對人類和野生囓齒類動物進行了很好的研究,但這是首次研究該寄生蟲在與野貓互動時如何影響野生宿主行為的研究之一。
這項研究使用了在肯尼亞馬賽馬拉國家保護區進行了三十多年的持續實地研究的豐富數據集。它顯示,感染了弓形蟲的斑鬣狗幼崽(不是亞成體或成體),在獅子麵前表現得更加大膽,而且感染的幼崽被獅子殺死的風險更大。
“這個項目是對一種長壽哺乳動物進行的少數長期連續研究之一,”該研究的共同主要作者、生態學和進化生物學博士後Zach Laubach說。”我們的研究結果表明,生命早期的感染會導致更大膽的行為,對年輕的鬣狗來說代價特別大”。
弓形蟲的多種菌株在世界各地都有發現,在不同的生命階段通過被污染的土壤、飲水或食用其他受感染動物的肉而感染溫血動物–包括飼養家貓的人類。它也可以從母親那里傳給嬰兒。
研究人員發現,在他們研究的斑鬣狗種群中,感染很普遍,但在年長的動物中更常見,這意味著它們最有可能是通過食用被污染的肉或水而受到感染。
對於受感染的幼崽–一歲以下的鬣狗–他們發現受感染的動物比未受感染的幼崽更大膽,從更近的距離接近獅子,而且幼崽的感染也對應著被獅子殺死的更高概率。在這項研究中,獅子是所有受感染的斑鬣狗幼崽死亡的原因,但只有17%的未受感染的幼崽在一歲前因獅子攻擊而死亡。
Laubach說,這是斑鬣狗生命週期中的一個脆弱時期,儘管它們是熟練的獵手,但需要很長的時間來發育,並依靠母親的支持和保護。
“斑鬣狗母親對它們的後代投入了大量的時間和資源。它們在一歲前一直在哺乳,直到兩歲或更大的時候才達到獨立,” Laubach說。”但是在它們一歲之後,我們發現無論感染狀況如何,它們在接近獅子方面沒有任何區別。”
一些科學家推測,這種寄生蟲操縱其宿主的行為(無論這個宿主是鬣狗還是人類),以便回到貓的身邊,在那裡進行性繁殖。但是這項研究的數據並沒有提供足夠的證據,將支持這種寄生蟲的適應性機制的理論與其他合理的替代理論分開。然而,它確實表明弓形蟲對斑鬣狗的健康有直接和不利的影響。
衡量信心的代價
馬賽馬拉國家保護區是肯尼亞西南部的一個生物熱點,位於維多利亞湖和繁華的內羅畢市之間。30多年來,在共同作者Kay Holekamp的領導下,研究人員一直在收集關於斑鬣狗的健康和行為的數據,這是世界上研究各種大型食肉哺乳動物的最佳地點之一。
Laubach說:”這確實是一個獨一無二的系統,特別是在自然環境中研究大型食肉動物,這是一個難得的機會。我想不出世界上還有哪個地方可以看到同樣數量和種類的大型哺乳動物食肉動物,它是相當壯觀的。”
Laubach指出,人們對斑鬣狗有許多誤解。它們是相當社會化的,並生活在大群體中,有些有超過120個個體。它們的體型和力量也很強大,成年後可達170磅(是一隻大狗的兩倍),它們有動物界最強壯的下顎之一。”
Laubach說:“它們可以吃骨頭,它們的牙齒可以咬斷長頸鹿的股骨。”
然而,斑鬣狗和獅子為了爭奪領地和食物而相互競爭,而這些與獅子的互動是斑鬣狗受傷和死亡的主要自然原因。
因為以前的研究表明,弓形蟲可以在實驗室環境中影響動物的行為,研究人員想知道的是。弓形蟲是如何影響野生斑鬣狗在獅子周圍的行為的,後果是什麼?
Laubach和共同第一作者Eben Gering分析了由眾多研究助理和研究生收集的存檔數據。他們收集了血液樣本,並記錄了斑鬣狗之間的互動以及它們與獅子互動的情況。斑鬣狗項目的研究人員Benson (Malit) Pioon和Holekamp在他們的車內給166只斑鬣狗注射了鎮靜劑,以便抽取並測試它們血液中的寄生蟲。他們發現有108只,即65%,以前曾接觸過。
多年來,研究人員每天早上和晚上都花很多時間在野外,記錄斑鬣狗的行為,這些斑鬣狗可以通過其外套上獨特的斑點圖案來識別。數據顯示,寄生蟲T. gondii的感染與斑鬣狗幼崽的膽量和更大的獅子死亡風險有關,但與年長的動物無關。在年長的動物中缺乏影響可能是因為它們已經有時間學習,而幼崽只有不到一年的經驗來與寄生蟲的影響競爭。
“這項工作的一個限制是,它是一項觀察性研究。但限制是有趣的,因為它指出了人們下一步可能做的事情,”Laubach說。“我們想回去,通過比較個人在感染前和感染後的行為差異,來區分個人的行為如何變化。”