“哦,美貌是诱人的死亡信号,我沉醉于其海妖甜美的歌声。”——Johnny Quid,《摇滚坏小子》

闪烁着蓝绿色的光芒,翡翠蟑螂寄生蜂无疑是美丽的,但它闪闪发光的表皮却掩盖了其残忍的本性。翡翠蟑螂寄生蜂是自然界中最令人印象深刻的神经化学大师之一。本质上,它是一种寄生虫。雌蜂将卵产在蟑螂宿主身上,卵孵化后,幼虫会从内部吞噬蟑螂。你可能会认为蟑螂会反抗,但相反,它却会耐心等待自己的命运,直到幼虫成熟。蟑螂比成年雄蜂大得多,当然可以反抗,但这正是寄生蜂巧妙运用神经化学物质的地方。当遇到潜在宿主时,雌性翡翠蟑螂寄生蜂首先会叮咬蟑螂的腹部,暂时麻痹其前腿,从而使寄生蜂能够精确地栖息在其头部。然后,它会再次叮咬蟑螂,这次是将毒液直接注入蟑螂大脑中称为食道下神经节的区域。这不会杀死蟑螂,而是使其进入一种类似僵尸的昏迷状态。蟑螂不再那么害怕,并且失去了逃跑的意愿。它会允许寄生蜂像牵着狗一样,用触角牵引它,将其带到寄生蜂的巢穴,在那里蟑螂将为寄生蜂未出生的孩子扮演殉道者的角色。尽管从寄生蜂叮咬其大脑到饥饿的幼虫将它活活吃掉的一周到一个月的时间里,蟑螂完全有能力行动,但这个被僵尸化的昆虫却一动不动。翡翠蟑螂寄生蜂将神经操控提升到了艺术的境界,以创造完美的活体孵化器。但是,尽管蟑螂已经被驯服,但未来的寄生蜂仍会受到其他生物的威胁。人类并非唯一需要担心食物变质的物种——翡翠蟑螂寄生蜂也是如此。蟑螂确实是肮脏的生物,它们的体内生活着一系列可能伤害寄生蜂脆弱幼虫的细菌。其中一种潜在的威胁是*Serratia marcescens*,一种存在于蟑螂体内的有害革兰氏阴性菌。它也是导致许多人类泌尿道感染以及在我们马桶和淋浴间形成奇怪粉红色污渍的同一种细菌。在昆虫中,它的影响更为致命。这种细菌拥有一系列蛋白酶,可以分解脆弱的幼虫细胞。然而,幼虫并非完全没有防御能力——正如今天发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究所示,幼虫寄生蜂通过分泌抗菌化合物来净化它们的食物。对于许多寄生蜂来说,微生物是一个严重的问题。对另一种寄生蜂的研究
Microplitis croceip发现,*Serratia marcescens*的污染会导致寄生成功率降低 25%,即使是幸存下来的幼虫也可能被感染。当成年寄生蜂接触到这种细菌时,近 80% 的会死亡。翡翠蟑螂寄生蜂必须抵御这种致命的敌人,否则将付出生命的代价。但是,你如何保护自己免受存在于你食物中的细菌的侵害呢?好吧,你可以像我们处理含有潜在有害病原体的食物一样:对其进行消毒。

Gudrun Herzner 和来自德国雷根斯堡大学的一支团队注意到,幼虫寄生蜂会从口中分泌出液滴,然后在取食蟑螂食物之前将其分散开。他们怀疑这些分泌物会杀死潜在的致命细菌,使幼虫能够安心进食。研究人员测试了口腔分泌物的抗菌活性,以验证他们的猜测。当添加到蟑螂的细菌培养物中时,这些液滴杀死了多种细菌,包括潜在致命的*Serratia marcescens*。但团队想了解更多:究竟是什么杀死细菌?因此,研究人员分离了分泌物,并使用气相色谱-质谱法对其进行分析,以确定其中物质的性质。他们发现了九种以前在寄生蜂或蟑螂中未知的化合物。特别是,分泌物中含有大量两种化合物,一种是叫做(R)-(-)-mellein 的 mellein,以及 micromolide,一种可能对治疗耐药性肺结核有关键作用的天然产物。这两种化合物都表现出广谱抗菌活性,而两者的组合尤其有效。作为最后的测试,他们提取了被寄生和未被寄生的蟑螂,并寻找这些化合物。从被寄生的蟑螂中,可以提取出相同的抗菌混合物,但从未被寄生的蟑螂中则不能。因此,科学家们确信寄生蜂幼虫会产生并使用这些化合物来从内部净化它们的食物。“我们发现了明确的证据,表明*A. compressa*幼虫能够通过使用其口腔分泌物中的抗菌剂混合物来应对其*P. americana*宿主内部的拮抗微生物,”作者写道。虽然幼虫使用的这两种化合物在其他动物中都曾被发现过,但在昆虫或其他任何生物中,这种组合却是前所未有的。这些抗菌剂的广谱性质可能是寄生蜂成功的关键。“食物卫生可能至关重要,特别是对昆虫脆弱的早期发育阶段,”作者解释道。“*A. compressa*幼虫在其宿主中发育过程中可能遇到的微生物范围是不可预测的,可能包括各种类型的微生物,如各种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌、分枝杆菌、病毒、酵母菌和丝状真菌。”因此,寄生蜂产生的抗菌化合物能够抵御各种潜在污染物将至关重要。“分泌具有广谱活性的抗菌剂混合物,似乎代表了前线防御策略。”这些迷人的寄生蜂不仅精通神经化学,还精通微生物学,成为了熟练的寄生虫。这种微小的寄生蜂通过对其特别有效的僵尸化策略的研究,已经为我们提供了对大脑的深刻见解。现在,它又为另一个科学领域带来了光明。这项研究是首批表明幼虫寄生虫能够保护自己免受微生物病原体侵害的研究之一,但作者怀疑许多种类的昆虫可能也有类似的策略。这些微小的生物可能成为抵抗人类疾病的天然产物的重要新来源。谁知道像翡翠蟑螂寄生蜂这样的昆虫还隐藏着哪些药物秘密,以及我们能用它们的化学武器治疗哪些疾病。引用
Herzner G., Schlecht A., Dollhofer V., Parzefall C., Harrar K., Kreuzer A., Pilsl L. & Ruther J. (2013)。寄生蜂*Ampulex compressa*的幼虫通过抗菌剂混合物净化其宿主——美洲大蠊。PNAS 早期版,DOI:10.1073/pnas.1213384110













