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草地蛭,控制螞蟻的惡意寄生蟲

科學實驗室為一個世界,那裡有一些十分惡毒的生物,它們會入侵螞蟻大腦,将它們變成僵屍。但最新的研究發現,這些微小的蠕蟲更為高深莫測,可以根據溫度來改變寄主的行為,以最大限度地提高自己的生存幾率。

草地蛭,控制螞蟻的惡意寄生蟲

寄生蟲的目标是借助任何手段來利用其他物種,以便推進自己的生命周期。一些最令人恐懼的人類疾病,如瘧疾和睡眠病,都是由寄生蟲引起的,但許多其他動植物也必須應對寄生蟲的困擾。

草地蛭,控制螞蟻的惡意寄生蟲

草地蛭(Dicrocoelium dendriticum)是一種扁平蟲,擁有複雜的多階段生命周期。在其生命周期的某個階段,草地蛭會在螞蟻的體内和大腦中寄生,暫時将它們變成“僵屍”。你可能聽說過所謂的僵屍真菌冬蟲夏草,可以感染螞蟻并控制它們;這有點像那樣,隻不過沒有蘑菇從螞蟻頭上爆炸出來。

草地蛭,控制螞蟻的惡意寄生蟲

生命周期從螞蟻無意中食用某個美味的蝸牛粘液球開始,這個粘液球含有蛭的幼蟲。這可能導緻螞蟻受到幾百個寄生蟲的感染,但隻有一個蛭能脫穎而出,前往螞蟻的大腦中寄生。其他寄生蟲則藏匿在螞蟻的腹部。

草地蛭,控制螞蟻的惡意寄生蟲

“在這裡,可能有數百條肝片蛭在螞蟻的身體内等待下一個寄主将它們帶走,”新研究的合著者Brian Lund弗雷登斯博格在聲明中說,“它們包裹在一個結節中,可以保護它們免受宿主的胃酸的侵蝕,而在螞蟻中控制它的肝片蛭卻會死去。你可以說它為其他蛭做出了犧牲。”

研究人員已經觀察到蛭到達螞蟻大腦後所引起的螞蟻行為的變化。寄生蟲生命周期的下一階段需要它被草食動物(如牛或羊)吞食。為了最大程度上增加這種可能性,寄生蟲會導緻感染的螞蟻爬到草葉的頂部,并用強大的颚死死地抓住,以等待草食動物的光臨。

為了更詳細地研究這一現象,研究人員費力地标記了丹麥比德斯特魯普森林中數百隻螞蟻的編号和顔色标記。他們可以繼續觀察這些标記,以評估寄生蟲對螞蟻的影響是否會随着白晝時間、濕度和溫度等因素的變化而發生改變。其中一個因素幾乎立即突顯了出來。

“我們發現了溫度與螞蟻行為之間的明顯相關性。我們開玩笑說我們發現了螞蟻的僵屍開關,” 弗雷登斯博格說。

對于寄生蟲來說,讓螞蟻在早晚草叢頂部的位置是最佳的。但是當太陽光線變得太強時,研究人員現在已經發現,寄生蟲會讓螞蟻爬下來以躲避陽光的傷害。

“讓螞蟻在早晚涼爽的時間挂在草叢上,等待牛或鹿在那個時間進食,然後又讓它們下來躲避太陽的射線,這是非常聰明的,”弗雷登斯博格表示,“我們的發現揭示了寄生蟲比我們最初認為的更加複雜。”

寄生蟲的生命周期會繼續下去——一旦螞蟻在新宿主的胃被消化時釋放出蛭,它們就會進行性生殖,最終産出卵并被排出體外。這些卵會被蝸牛吞食,在蝸牛體内進行無性生殖,直至在粘液球中被排出。整個周期再次開始。

對于蛭是如何控制螞蟻大腦的問仍有待回答,但弗雷登斯博格強調了這些宿主-寄生蟲互動可以對生态系統産生的影響,它可能比許多人相信的更為重要。

該研究已經發表在《行為生态學》雜志上。

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