想象有一种寄生虫,能让你活到比原本自然寿命长10倍——同时还能让同伴像对待皇室成员一样侍奉你。
![]()
这听起来确实是一笔相当划算的交易,但天底下当然没有免费的午餐。
这种寄生虫只是想让你保持懒惰,这样你就很容易被一个巨型捕食者吃掉——而这个捕食者的肠道,正是寄生虫最理想的繁殖地。
这听着或许像一部引人入胜的独立恐怖片情节,但这正是尼兰德铺道蚁(Temnothorax nylanderi)所面对的现实。如今,得益于《BMC基因组学》期刊上的一项新研究,我们对这个离奇故事背后的生物学原理有了更多了解。
当这个物种的蚂蚁幼虫吃下啄木鸟的粪便时,它们就可能感染一种名为短异带绦虫(Anomotaenia brevis)的寄生虫——于是一个阴险的循环便开始了。
被感染的蚂蚁开始变色,从平常的深棕色变为淡黄色。它们的体型往往比同巢的伙伴小,甚至气味也开始不同——事实上,它们似乎会释放出一种被其他蚂蚁解读为源自蚁后的信息素。
![]()
正因如此,工蚁们会为被感染的蚂蚁铺上红地毯。它们给这些蚂蚁送食物、驮着它们四处走动,并为它们梳理,全然不顾这样会有损蚁群中其他成员的利益。
与此同时,被感染的蚂蚁也心安理得地享受起这种新生活。它们对分内的工作视而不见,在延长的寿命中极少离开蚁巢,任凭一代又一代正常工蚁去满足它们的每一个心血来潮。
而在这整个过程中,绦虫幼虫只是在耐心等待时机。终有一天,一只啄木鸟可能会来觅食;当健康的蚂蚁四散奔逃时,被感染的蚂蚁却无助地待在那里,为对方提供了一顿轻松的零食。
![]()
最终,绦虫幼虫得以抵达它们的终极目标:鸟的肠道。在那里,它们发育成成体绦虫,交配并产卵——这些卵随后被啄木鸟排出体外,从而开启又一轮全新循环。
但从生物学角度讲,绦虫究竟是如何在蚂蚁体内完成如此极端的操控呢?
为了寻找答案,来自德国美因茨约翰内斯·古腾堡大学(JGU)和中国浙江大学的一个生物学家团队,对已感染和未感染的蚂蚁以及蚁后进行了基因表达研究。
研究人员检测了蚂蚁的大脑和脂肪体——昆虫体内一种有助于代谢和免疫功能的组织。
也许并不令人意外的是,团队发现蚁后脂肪体中的基因表达,与受感染工蚁的相似度远高于未受感染工蚁。
“我们的基因分析显示,这种感染并非简单地让蚂蚁生病,而是以一种高度定向的方式改变它们的生理机能,”该研究的主要作者、JGU行为生态学家苏珊娜·福伊齐克(Susanne Foitzik)说。
“在分子水平上,受感染的工蚁表现出了一种部分类似于蚁后的特征。”
这些变化关系到新陈代谢、免疫系统、应激反应和衰老,这有助于解释它们为何活得更久,以及为何其他蚂蚁会给予它们皇室般的待遇。
![]()
耐人寻味的是,当研究人员观察大脑时,蚁后与受感染工蚁之间的相似性便消失了。受感染蚂蚁似乎抑制了信号分子和受体,这或许可以解释为什么它们似乎彻底丧失了这种勤劳昆虫闻名的工作精神。
然而奇怪的是,研究人员发现,受感染蚂蚁大脑中的信号分子,并不真的与寄生虫自身产生的类似。
这可能会推翻一个假说:绦虫利用自身的肽来入侵宿主的大脑。
“数据反而表明,寄生虫是通过介入宿主自身的调控网络来间接影响蚂蚁的,这些网络控制着新陈代谢、免疫系统、衰老和行为等过程,”该研究的第一作者、JGU生物学家朱莉娅·布拉西(Giulia Blasi)说。
这种绦虫远不是唯一一种以堪比恐怖片的方式侵害蚂蚁的寄生虫。
虫草真菌会侵入受害者的神经系统,把它们变成“僵尸”,接着强迫它们爬上植物,将上颚死死咬在叶子背面。
然后,一根茎会从它们头部生长出来,并破裂散开,把孢子撒向下方森林地表上毫无防备的蚂蚁。
假如能选,我们觉得大多数蚂蚁大概宁愿选择这种绦虫。
这项新研究已发表在《BMC基因组学》期刊上。
如果朋友们喜欢,敬请关注“知新了了”!
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.