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雨林里的僵尸蚂蚁

2018-7-26 11:04:00
  在泰国的热带雨林里,一只列罗氏弓背蚁在不同植物的叶子上来回游荡,它脱离了群体,单独行动,看起来孤苦伶仃。它很痛苦,身体甚至不时地抽搐着,或者从叶子上掉落。但是,它依然巡游着,漫无目的,又不知疲倦。最后,它咬住一片树叶,悬挂在那里,一动不动了。不知过了多久,从它头后的脖颈处,慢慢伸出了一根长枝,那是真菌的子实体,里面充满了孢子。这些孢子将随风飘散,扩散到远方……而那只蚂蚁,则在活着的时候就已经失去意识,它的行动,只为让真菌可以从高处释放自己的后代,那时,它已经是一具活“僵尸”了。
  这种让人有些发怵的真菌,属于一个特殊的门类——线虫草,这是一类专门感染昆虫的真菌。我们在全世界范围内大约已经知道了有几十种线虫草专门感染蚂蚁,其中,已知有26种线虫草能够制造“僵尸蚂蚁”。
  探讨这些真菌如何支配僵尸蚂蚁,是一件非常有趣的事情。尽管其机理尚不完全清楚,但毫无疑问的是,寄生物并没有接管宿主的神经系统——那需要足够细致、复杂的神经改造技术,对于这些结构简单的寄生物而言,是不可能完成的任务,更何况线虫草没有神經这种高端的结构。我们可以观察到,这些真菌细胞嵌入蚂蚁的全身,围绕着蚂蚁的肌肉组织和脑组织,它们将一部分肌肉分解,但并没有破坏蚂蚁的脑组织。它们所能做的,很可能是影响宿主的中枢神经,诱发它产生相应的指令。
  这意味着,线虫草必须产生某些物质,并最终能影响蚂蚁神经或肌肉细胞的基因表达,使它产生某种具有倾向性的行为,如在植物之间游荡。巡游是蚂蚁本身具有的行为,只是被真菌在特定场合下激发了出来,包括咬住某个物体也是蚂蚁本身就具有的行为。然而,真菌显然能够把握时机,也许它们能够感知高度变化,抑或是其他变化,从而调整物质的释放量。
  研究显示,蚂蚁自身的生物节律被打乱,而表现出一种新的节律性,甚至可以说,是同一性。如被感染的列罗氏弓背蚁在中午活动、咬叶,而在傍晚时分彻底死亡,在时间上,所有的感染个体几乎是整齐划一的。实验结果显示,被某种线虫草感染的列罗氏弓背蚁会在清晨咬叶,到下午早些时候死亡,在时间上也比较统一。这些行为的出现,很可能与温度有关,并且可能与真菌的细胞周期有关。或者说,真菌能够在不同的时间产生不同的物质或者调整产量。另外,真菌干扰宿主的生物节律,可以弱化宿主身体的抵抗力,从而使它们更容易击败宿主的防御体系。
  线虫草和蚂蚁之间的故事可以追溯到相当久远的年代。目前,我们已经有了一点化石证据支持——2010年,有报道称,在4800万年前的叶子化石上发现了疑似被感染蚂蚁咬痕的遗迹。由此可以估计,蚂蚁和线虫草之间的纠葛可能已有1亿年的历史了。
  如果寄主与寄生物已经互相纠缠了如此之久,那么双方之间多半会发生矛与盾的故事。事实也是如此。蚂蚁,作为典型的社会性生物,在这方面面临更大的威胁——一只工蚁很可能将寄生物带回巢穴,并且殃及整个族群。而当它变成僵尸离家出走的时候,死亡地点仍然十分靠近自己的巢穴。然而多数情况下,整个巢穴并没有因此彻底覆灭。如果考虑真菌的繁殖能力,真正被感染的蚂蚁仍然是少数。蚂蚁们通过减少不必要的外出、及时丢弃同伴的尸体等行为减少了被感染的概率。而在雨林中,还有其他寄生物会破坏线虫草,使它们即使成功感染,最终产生孢子的成功率仍降至10%以下。
  由此可见,尽管线虫草演化出了让人惊奇的生存策略,它仍然被同样接受自然选择的宿主、其他生物所制约,且彼此之间达成了一种微妙的平衡状态。每一个物种都被限定在了一个区间内,不至于过度膨胀,也不会被轻易消灭。这大概就是生态平衡的真谛吧。

 

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