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改变大脑的寄生虫让蚂蚁在黎明和黄昏变成僵尸
发布日期:2023-09-18 03:15:33  稿源:cnBeta.COM

这种寄生虫会占据蚂蚁的大脑,使它们违背自己的意愿紧紧抓住草叶。柳叶刀肝吸虫的生命周期策略很特别,蜗牛、蚂蚁和吃草的动物都是不知情的参与者。研究人员目前正在研究这种有趣的精神控制形式背后的精确机制。

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解剖后的蚂蚁,可以看到包裹的寄生虫(白色椭圆形结构)从后体溢出。图片来源:Brian Lund Fredensborg

想象一下,当你醒来时,下巴紧紧抓住摇曳的草叶顶端,却不知道自己是如何到达那里的。这就是感染了柳叶刀肝吸虫(一种微小的寄生扁形虫)的蚂蚁所面临的现实。肝吸虫的生命周期很复杂,几乎可以说是天马行空,它首先要劫持蚂蚁的大脑。毫无防备的蚂蚁爬上去,用强有力的钳子夹住草叶的顶端,这样它就更容易被牛和鹿等食草动物吃掉。

哥本哈根大学植物与环境科学系的研究人员发现,这种寄生虫控制蚂蚁的能力比以前认为的还要狡猾。令人印象深刻的是,寄生虫甚至能让蚂蚁在太热的时候爬回草叶上。

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毫无防备的蚂蚁爬上草叶,用强有力的下颚夹住草叶顶端,使其更容易被牛和鹿等食草动物吃掉。图片来源:哥本哈根大学

"让蚂蚁爬到草丛的高处,以便牛或鹿在凉爽的早晨和傍晚吃草,然后再爬下来避开太阳的致命光线,这是非常聪明的做法。"布赖恩-伦德-弗雷登斯堡(Brian Lund Fredensborg)副教授解释说:"我们的发现揭示了一种寄生虫,它比我们最初认为的更加复杂。"

关于这种寄生虫的研究刚刚发表在科学杂志《行为生态学》上。

研究人员在丹麦罗斯基勒附近的比德斯特鲁普森林中标记了几百只受感染的蚂蚁。

布莱恩-伦德-弗雷登斯堡说:"把颜色和数字粘在蚂蚁的尾部需要一定的灵活性,但这让我们可以更长时间地跟踪它们。"

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研究人员在丹麦罗斯基勒附近的比德斯特鲁普森林给几百只受感染的蚂蚁贴上标签。图片来源:哥本哈根大学

然后,他们观察了受感染蚂蚁的行为与光照、湿度、一天中的时间和温度的关系。很明显,温度对蚂蚁的行为有影响。当温度较低时,蚂蚁更有可能附着在草叶顶端。当温度升高时,蚂蚁就会放弃草叶,爬回下面。

"我们发现温度和蚂蚁行为之间存在明显的相关性,同事们开玩笑说找到了蚂蚁的僵尸开关。"

一旦肝吸虫感染了蚂蚁,几百只寄生虫就会侵入蚂蚁的身体。但只有一种寄生虫能进入大脑,影响蚂蚁的行为。其余的肝吸虫则隐藏在蚂蚁的腹部。

"在这里,可能有数百条肝吸虫等着蚂蚁把它们带到下一个宿主体内。它们被包裹在一个胶囊里,这个胶囊可以保护它们免受宿主胃酸的侵蚀,而控制蚂蚁的肝吸虫则会死去。"布赖恩-伦德-弗雷登斯堡解释说:"可以说,肝吸虫为其他蚂蚁牺牲了自己。"当寄生虫在宿主的肝脏和胆管中移动时,感染了多种肝吸虫的动物可能会遭受肝损伤。

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布莱恩-伦德-弗雷登斯堡(Brian Lund Fredensborg)副教授。资料来源:哥本哈根大学

布莱恩-伦德-弗雷登斯堡指出,寄生虫改变动物行为的例子还有很多。因此,劫持宿主行为的寄生虫在食物链中的作用比许多人想象的要大。弗雷登斯堡认为,这项新研究揭示了一个被严重低估的生物群体。

"从历史上看,寄生虫从未受到过真正的关注,尽管有科学资料表明寄生是最普遍的生命形式。部分原因是寄生虫很难研究。然而,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,寄生虫可以帮助确定自然界中谁吃什么。这就是为什么寄生虫对我们来说非常重要。"

这种微小的肝吸虫广泛分布于丹麦和世界其他温带地区。这位研究员和他的同事将继续研究这种寄生虫,以及它究竟是如何占据蚂蚁大脑的。

"我们现在知道,温度决定寄生虫何时占据蚂蚁的大脑。但我们仍然需要弄清楚寄生虫是利用哪种化学物质将蚂蚁变成僵尸的。"

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