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草地蛭,控制蚂蚁的恶意寄生虫

作者:科学盒子头条号

科学实验室为一个世界,那里有一些十分恶毒的生物,它们会入侵蚂蚁大脑,将它们变成僵尸。但最新的研究发现,这些微小的蠕虫更为高深莫测,可以根据温度来改变寄主的行为,以最大限度地提高自己的生存几率。

草地蛭,控制蚂蚁的恶意寄生虫

寄生虫的目标是借助任何手段来利用其他物种,以便推进自己的生命周期。一些最令人恐惧的人类疾病,如疟疾和睡眠病,都是由寄生虫引起的,但许多其他动植物也必须应对寄生虫的困扰。

草地蛭,控制蚂蚁的恶意寄生虫

草地蛭(Dicrocoelium dendriticum)是一种扁平虫,拥有复杂的多阶段生命周期。在其生命周期的某个阶段,草地蛭会在蚂蚁的体内和大脑中寄生,暂时将它们变成“僵尸”。你可能听说过所谓的僵尸真菌冬虫夏草,可以感染蚂蚁并控制它们;这有点像那样,只不过没有蘑菇从蚂蚁头上爆炸出来。

草地蛭,控制蚂蚁的恶意寄生虫

生命周期从蚂蚁无意中食用某个美味的蜗牛粘液球开始,这个粘液球含有蛭的幼虫。这可能导致蚂蚁受到几百个寄生虫的感染,但只有一个蛭能脱颖而出,前往蚂蚁的大脑中寄生。其他寄生虫则藏匿在蚂蚁的腹部。

草地蛭,控制蚂蚁的恶意寄生虫

“在这里,可能有数百条肝片蛭在蚂蚁的身体内等待下一个寄主将它们带走,”新研究的合著者Brian Lund弗雷登斯博格在声明中说,“它们包裹在一个结节中,可以保护它们免受宿主的胃酸的侵蚀,而在蚂蚁中控制它的肝片蛭却会死去。你可以说它为其他蛭做出了牺牲。”

研究人员已经观察到蛭到达蚂蚁大脑后所引起的蚂蚁行为的变化。寄生虫生命周期的下一阶段需要它被草食动物(如牛或羊)吞食。为了最大程度上增加这种可能性,寄生虫会导致感染的蚂蚁爬到草叶的顶部,并用强大的颚死死地抓住,以等待草食动物的光临。

为了更详细地研究这一现象,研究人员费力地标记了丹麦比德斯特鲁普森林中数百只蚂蚁的编号和颜色标记。他们可以继续观察这些标记,以评估寄生虫对蚂蚁的影响是否会随着白昼时间、湿度和温度等因素的变化而发生改变。其中一个因素几乎立即突显了出来。

“我们发现了温度与蚂蚁行为之间的明显相关性。我们开玩笑说我们发现了蚂蚁的僵尸开关,” 弗雷登斯博格说。

对于寄生虫来说,让蚂蚁在早晚草丛顶部的位置是最佳的。但是当太阳光线变得太强时,研究人员现在已经发现,寄生虫会让蚂蚁爬下来以躲避阳光的伤害。

“让蚂蚁在早晚凉爽的时间挂在草丛上,等待牛或鹿在那个时间进食,然后又让它们下来躲避太阳的射线,这是非常聪明的,”弗雷登斯博格表示,“我们的发现揭示了寄生虫比我们最初认为的更加复杂。”

寄生虫的生命周期会继续下去——一旦蚂蚁在新宿主的胃被消化时释放出蛭,它们就会进行性生殖,最终产出卵并被排出体外。这些卵会被蜗牛吞食,在蜗牛体内进行无性生殖,直至在粘液球中被排出。整个周期再次开始。

对于蛭是如何控制蚂蚁大脑的问仍有待回答,但弗雷登斯博格强调了这些宿主-寄生虫互动可以对生态系统产生的影响,它可能比许多人相信的更为重要。

该研究已经发表在《行为生态学》杂志上。

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