自然界中的“僵尸王”

2023-06-19 18:59
大自然探索 2023年5期
关键词:草属鸟粪僵尸

线虫草属

一旦真菌侵犯受害者(真菌的宿主)的身体,几天内真菌便会遍布宿主全身。对此并不知情的宿主,会如僵尸般不由自主地爬到一个高高的位置等待最终的“判决”。临死前,“僵尸”(指被感染的宿主)抓住一根栖枝,而已经成熟的真菌会从“僵尸”的头上钻出,将其孢子大量撒到下方不知情的宿主身上,于是前面的过程又开始了。实际上,这是寄生真菌与其宿主——蚂蚁之间一场真真切切的进化型竞争。

神奇的高度

线虫草属真菌感染、寄生在蚂蚁身上

线虫草属的一些真菌是最成功的“僵尸”操控者,或称“僵尸王”。这些真菌会侵犯从蝴蝶到蟑螂的多种节肢动物,但它们最典型的操控目标是蚂蚁。在哥斯达黎加可以见到这样的场景:被真菌感染的子弹蚁爬到高处,此时刚从它头上钻出的真菌开始撒孢子……

在泰国丛林里,线虫草属真菌侵犯一种在树冠筑巢、在地面觅食的蚂蚁——木匠蚁。一旦被真菌感染,蚂蚁便摇摇晃晃爬向自己的“坟场”:在这里,它们咬住树叶背面,把自己已被真菌感染的茧衣锚定在温度、湿度都适合真菌生长的高度。当科学家把这些“僵尸”蚂蚁放到树冠层更高的位置时,真菌生长就变得异常。如果蚂蚁落到地面,那么它们会被其他昆虫吃掉。

漫长进化史

科学家说,真菌对紫外线很敏感,而且热带雨林中的暴雨极可能损伤真菌。也就是说,蚂蚁在树叶背面能为真菌遮阳挡雨。真菌之所以会操控蚂蚁到特定地方去死,其实是为了给自己的生长创造最佳条件。

化石记录了“僵尸蚂蚁”

化石记录表明,线虫草属真菌操纵其他生物已有几千万年。4800万年前的始新世是一个全球温室期,今天德国梅塞尔所在地在当时是半热带森林:古灵长类动物攀缘在树间;早期的马在地上吃草;一种线虫草属真菌驱使蚂蚁爬到树叶上后死去。在梅塞尔发掘到的树叶化石,清晰地显示出被真菌控制的蚂蚁在树叶上留下的划痕。这些划痕与今天“僵尸”蚂蚁在树叶上的划痕并无区别。

“僵尸”的证据竟然能保存在化石中,这让科学家相信类似“僵尸”的互动可追溯到更远的过去,甚至上亿年前都有可能。毕竟,真菌非常古老。2008年科學家曾宣布,一枚琥珀中的一只1.05亿年前的昆虫被一种线虫草属真菌渗透。如此看来,真菌及其宿主之间“僵尸”风格的寄生可能在恐龙时代就已存在。不过,这样的证据尚未出现。

变色的柄后腹

并非只有真菌会“绑架”蚂蚁。在观察中美洲和南美洲的巨型滑翔蚁时,科学家注意到其中许多蚂蚁的柄后腹(蚂蚁腹部的灯泡状部分)竟然变成了亮红色,而且这些蚂蚁还把自己的柄后腹举得高高的。科学家解剖这些蚂蚁,发现它们体内有上千枚又小又透明的线虫卵。

科学家对这种线虫很陌生。线虫的侵犯导致蚂蚁柄后腹的外骨骼变薄,再加之有线虫卵的存在,导致柄后腹看起来呈红色,而且这样的柄后腹很容易与蚂蚁身体其余部分脱开。喜欢吃树莓的当地鸟类很喜欢啄食这些被感染蚂蚁的柄后腹。线虫卵经过鸟儿的消化系统后,随鸟粪一起掉落在林地上。滑翔蚁喜食鸟粪。当工蚁把鸟粪带回巢,就会在不经意间把线虫卵喂给幼蚁。随着幼蚁发育,线虫就在蚂蚁体内生长、繁殖,在柄后腹里产卵。这些蚂蚁一旦被鸟儿啄食,前述周期又开始了,如此循环往复。

线虫改变了大头蚁的模样→感染线虫导致蚂蚁柄后腹的外骨骼弱化

线虫卵经过鸟儿的消化道,随鸟粪排到森林地面。线虫在蚂蚁体内繁殖,在蚂蚁的柄后腹内产卵

奥秘还很多

北美洲和欧洲的一些蜗牛会偶尔吃下包含扁形虫卵的鸟粪。一旦进入蜗牛体内,扁形虫就会感染蜗牛的眼柄,把蜗牛的触角转变成色彩艳丽、不断抖动、能吸引鸟儿的诱饵。一旦鸟儿吃掉蜗牛的触角,扁形虫就在鸟儿体内繁殖,将卵产到鸟儿的消化系统里。扁形虫看似简单,但它们已经演化成了一种“僵尸王”。

被扁形虫感染的蜗牛

科学家已现在开始探索两个不同的物种怎么会占据同一副身体,并竞争身体控制权这个问题。是哪些化学信号改变了“僵尸”蚂蚁及其他“僵尸”物种的行为和外貌?目前并不清楚。但不管怎样,真菌等“僵尸王”一定是在操纵脑化合物。为什么“僵尸”会有如此漫长的自然历史?为什么自然界会有多种“僵尸”和“僵尸王”?大自然将慢慢为我们揭晓答案。

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