这种寄生虫会释放粘液球来制造“僵尸蚂蚁”

这种寄生虫会释放粘液球来制造“僵尸蚂蚁”

正值恐怖季节,科学家们对一种名为柳叶刀肝吸虫的微小寄生扁虫如何感染和控制蚂蚁的大脑有了更多的了解。凭借其复杂的四步循环,肝吸虫可以巧妙地适应每日气温变化,从而感染更多宿主。该研究结果最近发表在《行为生态学》杂志上。

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第一步:僵尸蚂蚁

当蚂蚁吃了一团被吸虫幼虫感染的蜗牛黏液后,这种寄生虫便会劫持蚂蚁的大脑。幼虫随后在大脑内发育成熟,寄生虫可以让蚂蚁爬上草叶并咬住草叶。这种战略高度使寄生虫的下一个潜在宿主——牛、羊、鹿或其他食草动物——更容易吃掉吸虫,为它提供另一个生活和繁殖的地方。这项新研究发现,当天气太热时,肝吸虫甚至可以让蚂蚁爬回草叶上。

哥本哈根大学生物学家、研究合著者 Brian Lund Fredensborg 在一份声明中表示:“在凉爽的早晨和傍晚,当牛或鹿吃草时,让蚂蚁爬到草丛中,然后再爬到草丛下,以避开太阳的致命射线,这种做法非常聪明。我们的发现揭示了一种比我们最初认为的更为复杂的寄生虫。”Fredensborg 与他的前研究生 Simone Nordstrand Gasque 共同进行了这项研究,后者现在是荷兰瓦赫宁根大学的博士生。

在这项研究中,研究小组在丹麦罗斯基勒附近的比斯特鲁普森林中标记了数百只受感染的蚂蚁。弗雷登斯堡说:“把颜色和数字粘到蚂蚁的后部需要一定的技巧,但这让我们能够在更长的时间内追踪它们。”

研究小组观察了受感染蚂蚁对湿度、光线、一天中的时间和温度的反应,很明显温度对它们的行为有影响。在较冷的温度下,蚂蚁更有可能附着在草叶的顶端。当温度上升时,蚂蚁会放开草叶,爬回原处。

“我们发现温度和蚂蚁行为之间存在明显的相关性,”弗雷登斯堡说。“我们开玩笑说,‘找到了蚂蚁的‘僵尸开关’。”

第二步:食草动物

一旦肝吸虫感染蚂蚁,数百只寄生虫就会侵入蚂蚁体内。只有其中一只寄生虫会进入蚂蚁的大脑,然后影响蚂蚁的行为。其余的肝吸虫会隐藏在蚂蚁腹部的肠道内。在那里,肝吸虫会通过胆管进入肝脏,在那里吸血并发育成开始产卵的成年吸虫。

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“这里可能有数百只肝吸虫在等待蚂蚁将它们带到下一个宿主体内。它们被包裹在一个胶囊里,胶囊可以保护它们免受下一个宿主胃酸的侵袭,而控制了蚂蚁的肝吸虫则会死亡。你可以说它为了其他吸虫而牺牲了自己,”弗雷登斯堡说。

随后,卵会随宿主动物的粪便排出。

第三步:蜗牛

吸虫卵排出后,会留在地面上,等待蜗牛爬过并吃掉粪便。当卵进入蜗牛体内时,会发育成幼虫吸虫,幼虫吸虫会进行无性繁殖,最多可繁殖数千只。

弗雷登斯堡说:“从历史上看,尽管有科学资料表明寄生虫是最普遍的生命形式,但寄生虫从未受到如此多的关注。”“这在一定程度上是因为寄生虫很难研究。”

第四步:粘液球

为了离开蜗牛并转移到下一个宿主,幼虫吸虫会让蜗牛咳嗽。然后吸虫会以一团粘液的形式从蜗牛体内排出。蚂蚁被这个潮湿的球吸引,吃掉它,并在不知不觉中吞下更多的吸虫幼虫,然后又重新开始这个循环。

微小肝吸虫广泛分布于丹麦以及世界其他温带地区,研究人员仍在试图进一步了解它们如何侵入宿主的大脑。

“我们现在知道温度决定了寄生虫何时会占据蚂蚁的大脑。但我们仍需要弄清楚寄生虫使用哪种化学物质混合物将蚂蚁变成僵尸,”弗雷登斯堡说。“尽管如此,寄生虫的隐秘世界构成了生物多样性的重要组成部分,通过改变宿主的行为,它们可以帮助决定自然界中谁吃什么。这就是为什么了解它们对我们来说很重要。”

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