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真菌操控下的“僵尸苍蝇”,即使已经死亡,仍在引诱雄蝇交配

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土壤中尤以细菌最多,约占土壤微生物总量的70-90%。土壤中不同类型的细菌有不同的作用。有的能够固定空气中的氮元素,合成细胞中的蛋白质;有的能够分解农作物的秸杆,它们大多是异养菌。除了细菌以外,土壤中数量较多的其它微生物是放线菌(抗生素的主要产生菌)和真菌,而藻类和原生动物等较少。

在阴湿的土壤、潮湿的朽木、腐烂的植物和堆肥上,还生活着另一些微生物,叫做粘菌。它们是一类营养方式和生活史近似于原生动物,但又近似于真菌的真核微生物,也有人称之为粘菌虫(mycetozoa)。

真菌和粘菌竞相分解森林地面上的尸体,它们中许多通过释放孢子进行传播,多达每秒3万个,这些孢子中哪怕只有一个落在合适的地方,并扎根生长,它就可以开拓一个全新的领域,但并非所有菌类都以死尸为食。

一些真菌会通过控制昆虫来实现繁衍,一种名为“柳叶刀肝吸虫(lancet liver fluke)”的寄生虫可以进入蚂蚁头部,控制蚂蚁行为。当夜幕降临的时候,柳叶刀肝吸虫引导蚂蚁爬到叶片顶端,一直呆到第二天早晨。

“僵尸蚂蚁”颚部紧扣草叶尖,它们在清晨时分很容易被掠食者捕杀。柳叶刀肝吸虫通过控制蚂蚁被掠食者捕食,然后进入一个更大的宿主体,并在那里繁殖后代。

而最近科学家发现,有一种致命真菌会感染并控制苍蝇的意识,这篇论文名为"A pathogenic fungus uses volatiles to entice male flies into fatal matings with infected female cadavers",已发表在bioRxiv期刊上。

真菌控制苍蝇成“僵尸”

这种真菌叫做“致病性蝇虫霉”(又名蝇单枝虫霉)。科学家之前曾发现这种真菌,它们在家蝇 (Musca dcmestica vicina)中广泛分布,是家蝇真菌病的病原体,在温度适合的条件下可引起家蝇大量死亡,

家蝇感染蝇虫霉后,一般5—7天开 始发病,死亡70—80%,十天左右100% 死亡。通常晚上八时左右开始发病,死前 腹部胀大色白如蜡,行动迟缓,很少起 飞,很快即死亡。死时家蝇六足和口器紧扒在玻璃或蝇笼上,24小时后可看到腹部 膜质部份出现白色隆起,腹部节间膜更为明显。病死的家蝇周围有一圈放射状白晕半径约为3.5厘米。

然而科学家通过仔细研究之后,终于发现了蝇单枝虫霉是如何引发苍蝇大量死亡的。当致病性蝇虫霉(又名蝇单枝虫霉)感染苍蝇时,会对苍蝇进行操控,它们会夺取苍蝇的意识,然后菌根网络已渗进雌蝇的肌肉,雌蝇的身体彻底被虫霉控制了,它使蚂蚁的大脑充满化学物质,迫使蚂蚁前往条件完美的地方,比如突出的植物茎干或者树枝。研究人员称这一行为“就像用绳索操纵木偶。”

这样能更好地扩散从它们身体里冒出的真菌孢子,这些僵尸苍蝇会紧紧抓住树枝,并张开翅膀,然后虫菌以致命一招送蝇归天。

吸引雄性,扩散种群

然而,死亡对于它们来说并不是终结,虫霉会调制一种强大的春药来完成它的诡计。这种爱情药水会让健康的雄性苍蝇引起欲望的火焰,鼓励它们对异性(无论死活)展开行动。

爱情药水的气味对雄蝇非常有效,一些健康的雄蝇会根据气味方向找到僵尸雌蝇,随后爬在死去雌蝇的身体上进行交配,最终雄蝇也被感染蝇虫霉,之后雄蝇飞走,会将蝇虫霉扩散至同类种群其他伙伴。

微生物学家对这种怪异的动物行为感到惊奇,这对于正在交配的雄蝇很危险,雌蝇不仅已死亡,而且携带传染性孢子。通过研究发现,死亡雌蝇气味中存在两种化合物,分别是辛酸乙酯和倍半萜烯。

它们均有吸引昆虫的特点,虽然蝇虫霉孢子在雌蝇死后几小时就从体内释放出来,但在孢子产生的后期阶段,即死后大约25-30小时,这些尸体对雄蝇最具吸引力。

至于为什么会这样,科学家认为是“虫霉通过改变苍蝇表皮碳氢化合物的水平和产生几种不同寻常的挥发性化合物,诱导了吸引家蝇的挥发性化学物质的变化”。

如果没有吸引到雄性苍蝇怎么办,孢子发射器从苍蝇的皮肤里冒了出来。接着数以百计的孢子以极高的速度喷射出来,去寻找下一个受害者,这个过程会持续数小时。

通过对一现象的研究,科学家们试图利用它们的功能为我们造福,来消灭厨房和农场里的苍蝇。

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