蚜虫自杀小队用体液拯救蜂群

你是不是也讨厌飞蛾幼虫像一只蠕动的鳞翅目“酷爱果汁人”一样钻进你家的墙壁？

如果你是生活在虫瘿里的蚜虫群体，这就是一个真正的威胁。但幸运的是，有一支英雄队伍随时准备挺身而出，甚至牺牲自己，来修补那堵墙，拯救整个家族。

一个日本研究团队已经对此现象研究了15年之久。他们最新的研究成果，本周发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，详细分析了蚜虫用来填补漏洞的粘稠填缝剂的有趣化学特性。但最酷的部分可能是这种现象在多大程度上模仿了身体的免疫系统。

赶走虫子

一些蚜虫，这种吸食植物汁液的小昆虫，会群居在虫瘿中。

虫瘿是植物上的一种异常生长，类似于动物的肿瘤。虫瘿的形成是由闯入者分泌的化学物质触发的，比如病毒、细菌、真菌或昆虫——包括打算迁入的蚜虫。

一些其他昆虫不制造虫瘿，而是窃取已有的虫瘿。其中一种盗寄生虫——或称生物家庭入侵者——是枯叶蛾（Nola innocua），其幼虫会窃取蚜虫Nipponaphis monzeni的虫瘿。

尽管蛾子幼虫不直接攻击蚜虫，但它钻进虫瘿并从内部吞噬的行为，通常会导致所有蚜虫死亡。

蚜虫不会轻易屈服。它们会攻击幼虫。一旦虫瘿被钻了一个洞，群体中的一群蚜虫若虫——或称幼体——会立即将其包围。

它们会排出惊人数量的白色液体，看起来有点像Elmer's胶水，然后将液体揉捏，使其凝结变硬，从而堵住洞口。它们会损失高达三分之二的体重。分泌物包含完整的球状细胞，称为血细胞，其中一些会在体外破裂，为填补物增加更多物质。（你可以在这里观看相关视频。）

一些蚜虫会被直接粘在墙上的填补物上。另一些可能会被遗弃在外面，无法再回到虫瘿中。那些“幸存”下来的很可能会因为身体液体的极端流失而死亡。在蚜虫安装好填补物后，植物实际上会重新生长组织，修复虫瘿。

社会免疫系统

研究人员将发生的事情描述为蚜虫体液的“凝结”，在虫瘿的损伤处形成一个“痂”。

如果这让你想起上次你擦伤膝盖的经历，那是有原因的。在哺乳动物体内，称为血小板的血细胞会在受伤后立即聚集在伤口处。它们会粘在一起形成血块，防止伤口进一步失血。构成免疫系统的其他细胞和分子也会迅速行动，阻止任何入侵者，比如可能随擦伤进入的细菌。

蚜虫保护其虫瘿的系统出奇地相似——这是一种“社会免疫”。

研究负责人Takema Fukatsu在一封电子邮件中解释说，这很有趣，因为免疫学通常关注身体如何通过细胞和分子层面来对抗入侵者。

但在社会性动物中，也可能存在行为、生理甚至社会组织方面的方式，一种所谓的免疫系统可以运作——为了整个群体的生存。

但在蚜虫身上，该团队发现，“个体免疫”和“社会免疫”并非独立的观念，而是由进化连接起来的。他们认为，蚜虫分泌的体液用来堵塞漏洞，可能已经从用于治愈个体蚜虫体内伤口的体液进化而来。

Fukatsu是日本产业技术综合研究所的高级研究员，也是东京大学和筑波大学的教授。

他解释说，“社会免疫的机制基础……预计会与分子和细胞免疫机制有所不同。在这种背景下，我们的发现非常出乎意料，也令人惊讶。”

Fukatsu说：“这种现象和行为极其令人兴奋。”