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2017-03-22 20:27

多少年前,马特·费舍尔在法属圭亚那的茂密丛林中进行夜间科考巡视时,遇见了一个可怕的场景。“我们发现了被真菌感染的昆虫尸体,牢牢抱住植物高处,可怕的子实体从它们的头部穿出来,”他回想道。

僵尸寄生虫

宿主蚂蚁的神经体系也可能受到了直接操控,而对神经递质或相似多巴胺等“化学信使”的把持也会改变蚂蚁的行为。然而,迷信家对这些彼此作用并不完整懂得。独一断定的是,更多的真菌-昆虫僵尸还在一直被发现。“我们接下去想解决的问题是:同样的事件会不会发生在蜘蛛身上,”伊文斯说,“看起来答案将是:是的,确切会这样。”

僵尸植物是非常有趣的例子,由于植物本身终极并不会因感染植原体而逝世,而只是变成了传布细菌的有效工具。正如马里兰大学的生物学家乔恩·丁曼所指出的,一些胜利的“僵尸”式沾染会让宿主始终活着。

僵尸蚂蚁

“我们不晓得其中的机制是什么,但这种寄生蜂能让先来的蜂挖开一个出口,”韦纳史密斯说,“但这个洞口要比畸形情形小一些,这些蜂不仅出不去,还会卡在洞口,最后死掉。”Euderus set幼虫会吃掉被卡住而死亡的Basettia pallida,使自己发育长大。“当发育实现之后,他会从宿主的头部爬出来,”韦纳史密斯说道。

一些真菌、病毒和细菌演化出了一种令人脊背发凉的流传方式:将宿主变成毫无自主张识的僵尸。在小说、影视剧中,僵尸给我们的印象是行为凶悍、生吃人肉的半人半尸。这样的场景也许永远也不会成真,然而在天然界中,有很多动物和植物也会变成类似的“僵尸”。有时候事实会比设想更令人胆怯。

论文发表之后,瓦尔德曼和他的团队又对当地健康东北雨蛙的啼声进行了录音,而后把它们带回实验室研究。在这些个体感染蛙壶菌之后,研究者再次进行了录音。在另一个试验组中,东北雨蛙在感染蛙壶菌后又接收了医治,它们的叫声变化也被记载了下来。结果发现,蛙壶菌感染直接导致了两组东北雨蛙的叫声变化。

蛙壶菌是许多蛙类的重大要挟,但是当东北雨蛙种群被这种真菌感染之后,它们仿佛并不会忽然就大范围死亡。瓦尔德曼等人剖析了42只雄性东北雨蛙的求偶鸣叫,发现其中9只感染蛙壶菌的个体存在更快、更久的叫声——使它们在潜在交配对象眼中变得更有吸引力。

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“不过,我们仍是不能肯定这些叫声差别是真菌把持宿主的结果,”瓦尔德曼说道。换句话说,这种变化或许是真菌感染在东北雨蛙体内引起的其他化学反映导致的。对此马特·费舍尔表现,这些蛙类可能本质上变成了某种“性僵尸”,其感染后与配偶的互动只是为了增添真菌传播的机遇。“当然,这还不是一个被证明的假说,但数据相称有力,”费舍尔说道。

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性僵尸

刻绒茧蜂属于拟寄生物(parasitoid),即在幼虫期寄生在宿主体内,后期将宿主杀死,成虫营自在生活的生物。在寄生蜂中,有许多“拟寄生”关系的例子。凯利·韦纳史密斯(Kelly Weinersmith)是美国莱斯大学的生态学家。2017年初,他对一种学名为Euderus set的寄生蜂进行了研究。这种寄生蜂会等候其他品种的蜂在植物名义造成虫瘿——植物体上因为昆虫产卵寄生而引起的异样发育组织。韦纳史密斯的同事斯科特·伊根在一次户娘家庭漫步时发现了一个非同寻常的虫瘿。这个虫瘿是由一种学名为Basettia pallida的蜂所刺激构成的。

所以,寄生虫招来了寄生虫。第一种蜂,寄生在树上的Basettia pallida,变成了某种自残性的僵尸,并为寄生蜂Euderus set供给食品。韦纳史密斯称,这两种蜂类的寄生方式,前一种受制于后一种,可以说是异常常见的“超操控”现象。

在2016年的一篇文章中,伊文斯等人说明称,真菌很可能应用一系列的酶来改变宿主蚂蚁体内的反响过程。打个比喻,这些酶可能改变了某些基因的表白,进而影响蚂蚁的行为。有研究已经发现,一旦“僵尸化”,蚂蚁的肌肉组织会逐步分解。

在小说和影视剧中,被僵尸咬过的人也会变成僵尸,而这些蚂蚁也会“致命一咬”,只不外是为了固定在植物上。有时候,这也是它们的“最后一咬”,在紧紧咬住叶脉之后随即死去。能引起这种行为的真菌属于蛇形虫草属。依据真菌物种的不同,受到感染的蚂蚁会无意识地爬到合适真菌成长的特定环境,再感染其余蚂蚁。

文章纠错

通常情况下,Basettia pallida会把卵产在虫瘿内,孵化出来的幼虫长成之后,会挖开一个洞,从虫瘿里面飞出来。然而,当寄生蜂Euderus set介入之后Basettia pallida的运气就不那么美妙了。Euderus set也会将卵产在虫瘿里。

当两个生物体发生直接互相作用并生活在一起时,这种景象被称为“共生”。寄生虫与宿主之间也属于共生关联。在昆虫世界中,这样的例子举不胜举。

有些动物在受到微生物或寄生虫感染之后,行为会发生伟大改变,这可能会让一些人觉得无比不适,但事实上,这可以说是一种十分“完美”的做作行为。我们甚至还可以找到4800万年前僵尸蚂蚁的化石证据,它们被感染后的形体在树叶上留下了显明的痕迹。以下,就让我们来清点一些比小说情节更加可怕的实在“僵尸”。

或者天然界中最令人惊疑的僵尸例子不是行为变得诡异的动物,而是某些发生变异的植物。英国约翰英纳斯研究核心的Saskia Hogenhout及其同事发现,一类被称为“植原体”的细菌会将无助的植物转变为僵尸。他们在2014年发表了这一研究成果。

植原体的蛋白质侵入植物体内之后,代替了植物自身的蛋白质,使其开始产生状态的转变。植物的花开端变成绿色,实质上变成了叶。这种改变使植物对某些昆虫更有吸引力,而这些昆虫能够将植原体带到新的宿主植物上。“很显然,这种寄生方法参与了十分基础的动物生理进程,改变了植物的身份,而这恰是僵尸的真正含意,”Hogenhout说,“它们取得了一个不同的身份。”

现在这些真实的僵尸甚至还会影响小说故事中的僵尸形象。跟着虫草属真菌的著名度越来越高,它们已经启示了一些对于“不死者”的古代传说。在一些小说和视频游戏中,人类变成僵尸不再是因为感染僵尸病毒,而是被真菌寄生。

Hogenhout的团队发现,植原领会分泌一些改变植物内局部子过程的蛋白质。更确实地说,它们可以改变植物的转录因子——调控基因转录的蛋白质。只有在转录因子的作用下,植物才干长出叶、花、茎干等不同的部门。

作为伦敦帝国学院的真菌风行病学家,马特·费舍尔立刻就清楚了面前发生了什么。这些都是“僵尸”蚂蚁,被寄生的真菌节制了身体和神经系统,使它们爬到植物高处并一动不动。在它们死亡的时候,真菌孢子会从树上抛洒下来,感染下面途经的蚂蚁,使真菌传播到更远的处所。

好比,刻绒茧蜂属的物种会将卵产在毛毛虫的体内。在这些卵孵化之后,幼虫会以宿主毛毛虫的体液为食,并最终从毛毛虫体表钻出来,在邻近结成一个茧。不过,此时这些在寄生过程中受到严峻伤害的毛毛虫仍然活着,并且像“僵尸保镖”一样,通过甩动头部来赶走凑近的其他昆虫。研究这一现象的科学家发现,当僵尸毛毛虫在场的时候,靠近蜂茧的掠食者数目降落了一半,这对刻绒茧蜂来说毫无疑难是巨大的生存上风。

对比本人庞杂得多的生物体,这些真菌是如何发生影响的呢?要解答这个问题并不轻易。大卫·休斯(David Hughes)、哈里·伊文斯及他们的共事对虫草属真菌进行了数十年研讨,盼望找出这一问题的谜底。他们发明,不同的蛇形虫草属真菌已经针对不同宿主蚂蚁的生涯史周期,演化出不同的寄生策略。这是“一个令人赞叹的独特演变例证,”伊文斯说道。

假如僵尸就是行动发生宏大变更,以利于寄生者生存的生物,那咱们还可以在韩国找到另一个恐怖的例子。这个例子的主角是东北雨蛙(大名:Hyla japonica,又称日本雨蛙)。2016年3月,首尔大学的布鲁斯·瓦尔德曼跟学生Deuknam An发表了一篇论文,展现了蛙壶菌对东北雨蛙令人瞠目结舌的行为操控才能。

变异僵尸植物

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这其中最有名的或许要属偏侧蛇虫草菌(学名:Ophiocordyceps unilateralis),它们能驱使宿主爬到树叶下方停止自己的性命。另一种学名为Ophiocordyceps australis的真菌在感染蚂蚁之后,则会使后者死在树林地面的落叶之中。

这类细菌的传播须要借助一些吸食植物汁液的昆虫,比方叶蝉。然而,为了吸引这些病原体运输工具,受感染的植物首先必需接受细菌的驱使。“这些寄生细菌好像完全掌控了植物,” Hogenhout说道。

通常情况下,只有当生物体的“毒力”——损害其他生物的能力——受到束缚时,疾病才最有可能进行传播。这也正是这些僵尸植物身上所发生的事情。荣幸的是,人类并不会受到这些植原体的感染。不过,对许多昆虫和其他生物来说,情况就不是这样了。全世界的森林中存在着无数的僵尸宿主,它们的身材和思维已经完全被寄生者扭曲。