隐形谋杀

2009-03-18 09:56赵习水
探索与发现 2009年1期
关键词:线虫宿主螳螂

赵习水

一些活得好端端的小生灵,突然莫名其妙地选择了自杀;还有的突然失踪、下落不明。生物学家们通过立案侦查。终于有了重大发现——

这边自杀,那边蒸发

在距离小水塘20多米远的一片杂草丛中,一只蟋蟀突然停止鸣叫,沿着与水塘岸边平行的方向向前跳跃,速度越来越快。后面并没有天敌在追赶,路边有它平时喜欢吃的食物,但它只是一个劲儿地往前跳跃。那它究竟要干什么呢?

这只蟋蟀足足跳了半个多小时才停歇下来,只见它踌躇了一下,好像是在辨别前进的方向。过后,它来了个90度转弯并向水塘方向急行,然后跳到小水塘旁边的一块石头上,对着小水塘发呆。几分钟过后,它纵身跳进了小水塘!

与此同时,另一只螳螂也上演了几乎与此完全一样的情节:投水自尽!在它们溺水身亡后,只有一些细长的活物,扭动着身体,从自杀者的肚子里缓缓地钻了出来。仔细观察,细长的活物就是身体长度达到20多倍于蟋蟀或螳螂的铁线虫!这些藏匿在蟋蟀和蟑螂肚子里的家伙,为什么没有随蟋蟀和蟑螂一同死亡呢?它们与蟋蟀和螳螂的突然自杀有关系吗?

蟋蟀和螳螂的离奇自杀使人费解,但蚂蚁和银鳞蛛的神秘蒸发,则更让人感到毛骨悚然。法国研究人员给那些没有失踪的蚂蚁分别作了记号,但在这些标有记号的蚂蚁群里,也会有一小部分神秘蒸发。让人迷惑的是,在这些蚂蚁活动的区域内,根本没有蚂蚁的天敌,只有茂密的草丛和几只爱吃草的羊。但羊是不吃蚂蚁的,那究竟是谁让它们突然消失了呢?

研究人员还发现,银鳞蛛也经常会“人去楼空”。只能发现色彩华丽的姬蜂偶尔会在银鳞蛛的地盘上空盘旋,但它们并不吞吃银鳞蛛。莫非有一种不被我们了解的无形昆虫把它们生吞活剥了?还是……?

面对这一系列的谜团,生物学家感到十分困惑:那留有尸骨的蟋蟀和螳螂们,究竟是自杀还是他杀?而那些蚂蚁和银鳞蛛们又缘何会突然蒸发?难道说生物世界里出现了一种未知的魔鬼生物吗?

诡秘案件的背后

经过长时间的追踪调查和研究,生物学家终于发掘出了背后隐藏的秘密。

他们发现,蟋蟀和螳螂的离奇自杀,的确和从它们肚子里钻出来的铁线虫有关。作为寄生虫的铁线虫在幼小的时候,就通过蟋蟀或螳螂的嘴巴混到了它们的肚子里,待这些小幽灵完全成熟以后,便“勒令”它们的供养者葬身于水塘或小河沟,然后借此良机,顺利地返回自己的出生地,在那里交配、繁衍后代。由此看来,蟋蟀和螳螂的离奇自杀,其实是“隐形谋杀者”——隐藏在它们肚子里的铁线虫的杰作。

对于蚂蚁的神秘蒸发,生物学家同样抓捕到了另一个“隐形谋杀者”——靠蒙骗过活、生活在羊肝里的寄生虫——肝片吸虫。他们进入蚂蚁的身体之后便迫使蚂蚁稀里糊涂地爬到苜蓿草的顶端,而苜蓿草恰好是绵羊最爱吃的食物。于是,蚂蚁便同苜蓿草一起被绵羊吃到了肚子里。随后,蚂蚁就被绵羊当作蛋白质消化掉了,而驱使蚂蚁来到羊肚子里的肝片吸虫却如愿以偿地来到了它们的“安乐窝”——羊肝。

银鳞蛛的神秘蒸发也是“隐形谋杀者”一手制造的。银鳞蛛原本靠拉网捕猎飞虫为生,但成年姬蜂会把银鳞蛛蜇得先昏死过去,然后把卵产在银鳞蛛的腹内,等姬蜂幼虫快要发育成熟的时候,便开始胁迫银鳞蛛,令它们停止日常狩猎活动,专心为姬蜂幼虫编织保护茧。等到幼虫羽翼丰满,破茧而出之后,银鳞蛛便成了出世后的小姬蜂的第一顿美锓,它们就这样在世间神秘蒸发了。

当生物学家把这些“隐形谋杀者”捉拿归案之后,却遭遇了难以破解的谜题:那些被寄生的宿主们为什么会乖乖地任这些谋杀者驱使,甚至自寻死路呢?谋杀者究竟施展了什么魔法?

“隐形谋杀者”的魔法

为了搞清楚“隐形谋杀者”是如何驱使宿主走向死亡的,法国生物学家开始了专门研究。

他们重点对“蟋蟀谋杀案”进行了详细调查和分析,对蟋蟀投河起跳前、投河瞬间和投河后这三个时间段的蟋蟀大脑里的变化情况,进行了认真剖析。结果在蟋蟀的神经系统中,他们发现了Wnt分子一铁线虫身体里所特有的分子。这说明,这个分子转移到了蟋蟀的身体里,很可能对蟋蟀“投河自尽”负有重要责任。

进一步的研究发现,蟋蟀身体里有一种和铁线虫身上Wnt分子相类似的分子,但两者并不完全一样。经过比较分析,生物学家最后确认进入蟋蟀神经系统里的Wnt分子,就是来自铁线虫。那为什么偏偏只有这种分子进入了蟋蟀的神经系统?究竟铁线虫身上的这个分子是如何进入蟋蟀神经系统里的呢?

原来,铁线虫的Wnt分子恰恰是利用了它自身与蟋蟀同类分子的相似性,慢慢混进了蟋蟀的身体组织,并逐渐渗入蟋蟀的神经系统,便产生了发号施令的效用。也就是说,铁线虫通过Wnt分子与蟋蟀进行了“分子对话”,最后控制了蟋蟀,对宿主下达了特殊的生物指令。

那么蟋蟀又为什么非要选取“投河”的方式自杀呢?Wnt分子又是如何下达“投河”指令的呢?这其中另有奥妙:当Wnt分子进入蟋蟀的神经系统后,蟋蟀身体里的部分蛋白质的合成乱了秩序,但有一种蛋白质却异常活跃起来,这种蛋白质本身含有指使动物向地势低的地方运动的基因指令。当指令传达到蟋蟀的大脑后,蟋蟀便会向地势相对较低的河流或者水塘飞奔而去。还有一种观点认为,由于铁线虫Wnt分子的侵入,使得蟋蟀浑身燥热难耐,痛不欲生,为了快速降温,它们才被迫选择了“投河”。

科学家从这个事例推测,肝片吸虫和姬蜂可能也是采取了分子入侵的方式,对宿主发号施令,令它们惟命是从的。

好一个“邪教教主”

破解了这些魔法,那么“隐形谋杀者”究竟是怎样一个生物群体?它们的真实面目又是什么样的呢?

我们知道,通常两种生物在一起生活较长时间之后,其中一方受益,另一方受害,且后者还给前者专门提供营养物质和居住场所的关系就叫做寄生关系。在这种特殊的关系里,受益的一方叫寄生物,受损害的一方叫宿主,如我们熟悉的血吸虫。虽然以血吸虫为代表的寄生物,一般对宿主的损害都是长期的,但都没有像前面提到的谋杀者那样,具有驱使宿主的本领,也很少会直接索要宿主的性命。虽然同是寄生物,但和血吸虫一比,“隐形谋杀者”就显得非常另类了。

“隐形谋杀者”们的突出特点就是擅长驾驭宿主。它们的驾驭手段和人类所谓的“邪教教主”的手段有异曲同工之妙:想办法占据“信徒”的头脑,然后驱使和奴役“信徒”。但和强大的动物放牧弱小的动物相比,“隐形谋杀者”们在悄无声息之间,利用肉眼看不见的分子,就达到了不战而屈人之兵的目的。

让人着迷的“分子对话”

其实,生物学家真正着迷的是这些谋杀背后隐藏的不同种类生物之间的神奇对话方式——“分子对话”。他们认为,如果我们能听懂“分子对话”,那这些谋杀者反过来会为人类做些好事,例如对人类医疗水平的提高提供些帮助。

这种奇特的对话方式向我们的传统基因理论提出了挑战。传统基因理论认为,动物基因在进化路上的完善,是在外部环境的自然选择作用下,通过对生物体内部基因的筛选来实现的,生物体内的基因完全是自身基因遗传和变异的产物。但现在的情况是,生物界谋杀者竟然学会用自己的基因去模仿宿主的基因,从而通过自己的基因,命令宿主为它服务。一种生物的基因可以控制另一种生物的行为,这就打破了不同物种基因各行其是、老死不相往来的传统看法。不同生物之间的分子对话究竟如何实现,科学家却一时还想不明白。

这一系列谜题如果得以揭开,将对人类的疫苗研究和新药的发明提供帮助,因为人类有许多难以治愈的疾病,往往和各种各样的寄生物有千丝万缕的联系。只有把这些寄生物的怪异魔法和施展技巧全部搞清楚,人类才能找到更好的办法,把它们彻底降服,甚至变害为利。到那时,受益的将不仅仅是人类自己了。

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