改變大腦的寄生蟲讓螞蟻在黎明和黃昏變成殭屍
這種寄生蟲會佔據螞蟻的大腦,使它們違背自己的意願緊緊抓住草葉。柳葉刀肝吸蟲的生命週期策略很特別,蝸牛、螞蟻和吃草的動物都是不知情的參與者。研究人員目前正在研究這種有趣的精神控制形式背後的精確機制。
解剖後的螞蟻,可以看到包裹的寄生蟲(白色橢圓形結構)從後體溢出。圖片來源:Brian Lund Fredensborg
想像一下,當你醒來時,下巴緊緊抓住搖曳的草葉頂端,卻不知道自己是如何到達那裡的。這就是感染了柳葉刀肝吸蟲(一種微小的寄生扁形蟲)的螞蟻所面臨的現實。肝吸蟲的生命週期很複雜,幾乎可以說是天馬行空,它首先要劫持螞蟻的大腦。毫無防備的螞蟻爬上去,用強有力的鉗子夾住草葉的頂端,這樣它就更容易被牛和鹿等食草動物吃掉。
哥本哈根大學植物與環境科學系的研究人員發現,這種寄生蟲控制螞蟻的能力比以前認為的還要狡猾。令人印象深刻的是,寄生蟲甚至能讓螞蟻在太熱的時候爬回草葉上。
毫無防備的螞蟻爬上草葉,用強有力的下顎夾住草葉頂端,使其更容易被牛和鹿等食草動物吃掉。圖片來源:哥本哈根大學
“讓螞蟻爬到草叢的高處,以便牛或鹿在涼爽的早晨和傍晚吃草,然後再爬下來避開太陽的致命光線,這是非常聰明的做法。”布賴恩-倫德-弗雷登斯堡(Brian Lund Fredensborg)副教授解釋說:”我們的發現揭示了一種寄生蟲,它比我們最初認為的更加複雜。”
關於這種寄生蟲的研究剛剛發表在科學雜誌《行為生態學》上。
研究人員在丹麥羅斯基勒附近的比德斯特魯普森林中標記了幾百隻受感染的螞蟻。
布萊恩-倫德-弗雷登斯堡說:”把顏色和數字粘在螞蟻的尾部需要一定的靈活性,但這讓我們可以更長時間地跟踪它們。”
研究人員在丹麥羅斯基勒附近的比德斯特魯普森林給幾百隻受感染的螞蟻貼上標籤。圖片來源:哥本哈根大學
然後,他們觀察了受感染螞蟻的行為與光照、濕度、一天中的時間和溫度的關係。很明顯,溫度對螞蟻的行為有影響。當溫度較低時,螞蟻更有可能附著在草葉頂端。當溫度升高時,螞蟻就會放棄草葉,爬回下面。
“我們發現溫度和螞蟻行為之間存在明顯的相關性,同事們開玩笑說找到了螞蟻的殭屍開關。”
一旦肝吸蟲感染了螞蟻,幾百隻寄生蟲就會侵入螞蟻的身體。但只有一種寄生蟲能進入大腦,影響螞蟻的行為。其餘的肝吸蟲則隱藏在螞蟻的腹部。
“在這裡,可能有數百條肝吸蟲等著螞蟻把它們帶到下一個宿主體內。它們被包裹在一個膠囊裡,這個膠囊可以保護它們免受宿主胃酸的侵蝕,而控制螞蟻的肝吸蟲則會死去。”布賴恩-倫德-弗雷登斯堡解釋說:”可以說,肝吸蟲為其他螞蟻犧牲了自己。”當寄生蟲在宿主的肝臟和膽管中移動時,感染了多種肝吸蟲的動物可能會遭受肝損傷。
布萊恩-倫德-弗雷登斯堡(Brian Lund Fredensborg)副教授。資料來源:哥本哈根大學
布萊恩-倫德-弗雷登斯堡指出,寄生蟲改變動物行為的例子還有很多。因此,劫持宿主行為的寄生蟲在食物鏈中的作用比許多人想像的要大。弗雷登斯堡認為,這項新研究揭示了一個被嚴重低估的生物群體。
“從歷史上看,寄生蟲從未受到過真正的關注,儘管有科學資料表明寄生是最普遍的生命形式。部分原因是寄生蟲很難研究。然而,寄生蟲的隱秘世界構成了生物多樣性的重要組成部分,通過改變宿主的行為,寄生蟲可以幫助確定自然界中誰吃什麼。這就是為什麼寄生蟲對我們來說非常重要。”
這種微小的肝吸蟲廣泛分佈於丹麥和世界其他溫帶地區。這位研究員和他的同事將繼續研究這種寄生蟲,以及它究竟是如何占據螞蟻大腦的。
“我們現在知道,溫度決定寄生蟲何時佔據螞蟻的大腦。但我們仍然需要弄清楚寄生蟲是利用哪種化學物質將螞蟻變成殭屍的。”