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達爾文都震驚!自然界竟有如此陰暗殘忍的寄生生物!

今天小編(謝飛揚)要和大家分享的是達爾文都震驚!自然界竟有如此陰暗殘忍的寄生生物!,歡迎閱讀~

達爾文在他 1860 年寫給植物學家阿薩 · 格雷(Asa Gray)的一封信中說:" 我無法相信慈善和仁慈的上帝會特意設計寄生蜂的幼蟲,以食用活着的毛毛蟲的内髒。"

不過,事實證明,當時達爾文對寄生生物的險惡認識尚有不足,在自然界,很多寄生生物除了會讓宿主生不如死,還會操縱宿主的行為,使其成為僵屍般的行屍走肉,甚至自己找個合适的地方靜待死亡降臨,一切只是為了方便自己傳宗接代!相比之下,當場死在捕食者的尖牙利爪之下,更像是一種 " 幸運 "(彼時達爾文如果了解了這些生物,寫信時恐怕就不會拿寄生蜂做例子了)。

接下來我們就來聊聊這些恐怖的寄生生物,都對它們的宿主做了什麼。

僵屍蜘蛛

在北愛爾蘭一個廢棄的火藥庫的天花板上,人們發現了一種全新的、仿佛來自噩夢的真菌,它纏在了一只不幸蜘蛛的軀幹上,讓這只蜘蛛變成了 " 僵屍蜘蛛 "。你可能會認為,這有什麼大不了的,只不過是一只蜘蛛死掉後發黴罷了。

僵屍蜘蛛(來源:文獻 1)

事情并沒有那麼簡單,近期發表在《真菌系統學與進化》(Fungal Systematics and Evolution.)期刊上一篇研究表示,這些圓網蜘蛛(Metellina merianae)都是 " 守株待兔 " 的捕食者,通常将自己隐藏在蛛網附近。它們不會在露天逗留,但每只不幸的蜘蛛似乎都違背了天性,被引向洞穴天花板的裸露表面。

原來蜘蛛受到一種新型寄生真菌(Gibellula attenboroughii )的感染後,表現出異常行為。感染後,蜘蛛會主動離開自己的巢穴,前往洞穴的牆壁或天花板等位置,最終在這些地方死亡。科學家推測這種真菌可能通過影響蜘蛛的神經系統,操縱蜘蛛的活動,從而改變其行動方式,使其前往更适合孢子擴散的位置。

在岩壁上、洞穴内被感染的僵屍蜘蛛(來源:文獻 1)

随着感染的進展,真菌在蜘蛛體表形成明顯的菌絲層,最終覆蓋整個宿主體表。這種菌絲層使得孢子可以更有效地暴露在空氣流動中,被風帶到更遠的地方,從而增加感染擴散範圍。科學家表示,這種行為改變是一種高度适應環境的進化策略,使真菌能夠更有效地傳播其孢子。

上吊螞蟻

除了有僵屍蜘蛛,還有一種 " 上吊 " 的僵屍螞蟻,被感染後,螞蟻會在特定高度咬住葉脈或樹枝,進入僵直狀态,直至死亡或被天敵吃掉。

在丹麥發現的咬住葉脈或樹枝的僵屍螞蟻(來源:文獻 2)

一項發表在《行為生态學》(Behavioral Ecology)期刊上新的研究發現,有種吸蟲可能會利用空氣溫度來促進螞蟻的感染過程,從而占據更多的宿主。

問:要讓螞蟻上吊變成僵屍螞蟻,統共分幾步?

答:四步。

首先,螞蟻因食用蝸牛排出的黏液球而感染寄生蟲,幼蟲在其大腦内發育并控制螞蟻,使其爬上草尖并緊咬葉片。若溫度過高,寄生蟲還能使螞蟻爬回草葉下方避暑。接着,螞蟻懸挂于草葉上,使得牛、羊、鹿等食草動物更容易誤食,寄生蟲進入宿主體内繁殖,并随糞便排出。

之後,蝸牛食用這些含蟲卵的糞便,蟲卵在蝸牛體内發育并通過無性繁殖增殖成數千個幼蟲。最後,寄生蟲通過刺激蝸牛被排出,形成黏液球,吸引新的螞蟻食用,從而完成寄生循環。

鐵線蟲在螞蟻、羊、蝸牛等動物的機身循環(來源:文獻 2)

不僅僅吸蟲會使螞蟻變成僵屍螞蟻,早在 2011 年的一項研究表明,跟蜘蛛一樣,當螞蟻感染了某種寄生真菌(Ophiocordyceps unilateralis),也會變成 " 僵屍 ",表現出極端的異常行為。

這種僵屍螞蟻真菌的生命周期始于感染階段,孢子附着在螞蟻體表并侵入體内生長。随後進入行為操控階段,真菌釋放化學物質影響螞蟻神經系統,使其爬上植物的高處并咬住葉脈。

對正常的螞蟻來說,這完全是 " 找死 " 行為,因為這會使它們更容易被天敵發現或被食草動物吃掉。但對于真菌來說,高處更有利于孢子擴散。最終,真菌在宿主體内繼續生長,傳播階段開始,孢子從螞蟻屍體中釋放,擴散到環境中,感染新的宿主,完成生命周期。

咬在棕榈葉尖的僵屍螞蟻(來源:文獻 5)

爛屁股的蟬

夏天到了,在北美,潛伏在地底十多年的蟬破土而出,準備爬上樹幹,通過鳴叫吸引異性。可其中一些蟬注定無法成功實現繁殖的目标——相反,它們會像僵屍一樣被控制,變成 " 爛屁股蟬 ",并傳播一種奇怪的真菌——這種真菌會劫持蟬的身體和行為。

爛屁股蟬(來源:文獻 6)

這些爛屁股的蟬,是被一種真菌(Massospora cicadina)感染了,這種真菌的孢子進入蟬體後,會逐漸侵蝕蟬的腹部組織,取代生殖器、肛門等部位,最終形成一個充滿孢子的空腔,就像是給屁股加了個塞子。盡管身體已經部分腐爛,受感染的蟬仍能飛行、鳴叫,并表現出異常活躍的行為。

感染後,蟬會表現出強烈的交配欲望,甚至雄蟬會模仿雌蟬的交配信号,引誘更多健康蟬靠近。每次交配或飛行時,蟬的 " 爛屁股 " 會掉落大量孢子,從而感染新的蟬。研究發現,真菌可能分泌類似迷幻蘑菇的化學物質如裸蓋菇素,影響蟬的神經系統,使其對身體損傷毫無察覺,并持續傳播孢子。

未受感染的雌性蟬與感染的雌性(來源:文獻 6)

這一現象屬于寄生操控行為,類似 " 僵屍螞蟻 " 的感染機制,但不同的是,爛屁股的蟬在宿主未死亡的情況下長期保持活動能力。真菌利用宿主的飛行和交配行為,使其成為 " 傳播機器 ",從而最大化孢子的擴散。

" 蹦迪 " 蝸牛

蝸牛會被綠帶彩蚴吸蟲(Leucochloridium paradoxum)寄生,這種寄生蟲會爬進蝸牛的眼柄,占據其大腦,它還會變得色彩缤紛,并以每分鍾 60 到 80 次收縮的速度脈動,就像是在蝸牛的眼柄中 " 蹦迪 ",使蝸牛眼柄看起來像一條跳舞的毛毛蟲,這種異常行為使蝸牛更容易被鳥類發現和捕食。

被綠帶彩蚴吸蟲寄生的蝸牛(來源:Wikipedia)

這種寄生蟲的生命周期涉及鳥類和蝸牛兩個宿主。首先,寄生蟲的卵通過鳥類的糞便排出,蝸牛在覓食時誤食這些受污染的糞便,導致感染。

一旦進入蝸牛體内,寄生蟲的幼蟲會孵化并形成孢囊,這些孢囊沿着蝸牛的消化道移動,最終進入其眼柄。在眼柄内,孢囊不斷生長,導致觸角腫脹、變色,呈現出明亮的綠色、黃色和黑色條紋,并且會有節奏地脈動,模仿毛毛蟲的外觀和運動。

被綠帶尾蚴寄生的蝸牛視頻(來源:Wikipedia)

當鳥類捕食受感染的蝸牛時,寄生蟲進入鳥類的消化系統,在那裡成熟并產卵。這些卵随後通過鳥類的糞便排出,重新進入環境,準備感染新的蝸牛宿主。而這種復雜的生命周期,确保了寄生蟲在鳥類和蝸牛之間的傳播和繁殖。

跳水螳螂

鐵線蟲是一類寄生性蠕蟲,主要寄生于蟋蟀、螳螂等昆蟲體内。其生命周期始于水中,幼蟲被水生昆蟲攝入,随後這些昆蟲被捕食者(如蟋蟀或螳螂)吞食,幼蟲便進入最終宿主如螳螂體内。

鐵線蟲與螳螂(來源:文獻 11)

在螳螂的腹腔内,鐵線蟲通過吸收宿主的體液和營養迅速生長,長度可達數十厘米,遠超宿主自身的體長。盡管寄生蟲占據了宿主的大部分腹腔,宿主通常仍能正常活動。當鐵線蟲達到成熟階段時,會操控宿主的行為,促使其尋找水源。

研究表明,鐵線蟲可能通過分泌特定的蛋白質或化學物質,影響宿主的神經系統,使其對光的反射產生強烈的趨向性,進而跳入水中。

鐵線蟲寄生螳螂周期(來源:文獻 11)

一旦宿主進入水中,鐵線蟲便從宿主體内鑽出,進入水體環境。在水中,鐵線蟲進行交配并產卵,完成其生命周期。宿主通常在鐵線蟲離開後死亡,主要原因是體内被寄生蟲掏空,無法維持正常生理功能。

這種寄生現象被稱為 " 行為操控 ",它展示了寄生生物如何通過操控宿主的行為來完成自己的繁殖任務。

總結

寄生生物就是這樣,并不遵循我們人類習以為常的善惡判斷行事,而是用最直接、最原始的方式,決定了寄主的悲慘命運。以人類的視角來看,它們的行為也許令人不寒而栗,但這也正是自然界矛盾而迷人的一面:一邊是令人觸目驚心的操控和侵蝕,一邊則是演化賦予生物的令人驚嘆的适應力。

參考文獻

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策劃制作

作者丨 Denovo 團隊 科普作者

審核丨黃乘明 海南大學教授

策劃丨丁崝

責編丨丁崝

審校丨徐來 林林

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