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寄生虫的重量超过顶级掠食者,而阉割者表现最好

寄生虫对生态系统有着深远的影响,一项加州河口研究突显了它们巨大而隐蔽的影响。

作者:Ed Yong
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对于科幻电影制作人来说,被看不见的力量控制的概念是创意的金矿,但对于我们其他人来说,这是一个相当令人不安的前景。但无论喜欢与否,很明显,寄生虫——那些以其他生物身体为生(并常常控制它们)的生物——是我们所居住世界不可或缺的一部分,其影响力远远超出了它们微小的体型。

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现在,一项对河口居民进行的 painstaking 调查显示,寄生虫确实发挥着超乎其体重的巨大作用,而且它们在这方面也绝不懈怠。尽管体型微小,但它们的总质量却超过了该地区的顶级捕食者,而且它们的影响力甚至更广。这是一个寄生虫的世界,我们只是生活在其中。

在五年时间里,加州大学圣巴巴拉分校的 Armand KurisRyan Hechinger 领导了一项对三个加州河口生物的详尽普查。在 69 个不同的地点,他们评估了近 200 种自由生活的动物,从高飞的鸟类到 burrowing 的虾,以及寄生在它们身上的 138 种寄生虫。

团队利用渔网、双筒望远镜、网兜、筛子和秤等奇妙的“老式”组合,收集了河口居民的样本,并解剖了 17,000 多只动物。他们的身体被解剖,寄生虫被取出、分类并称重。

巨大的吸虫

蜗牛、螃蟹和双壳类(带铰链的贝类)构成了当地动物群的大部分,但生活在河口中的每个动物群都感染了某种寄生虫。平均而言,这些寄生生物约占其宿主重量的 2%。这看起来可能不多,但它比之前的估计高出约十倍;人们一直认为,寄生虫虽然非常小,但尽管其影响力巨大,重量却微不足道。现在,我们知道这不是真的。

绦虫和寄生甲壳类动物非常常见,但凌驾于所有这些之上的是 吸虫。仅这一类寄生虫的重量就与当地的鱼类相当,并且比当地的顶级捕食者——鸟类——重三到九倍。按重量计算,河口中的寄生虫组织比鸟类组织更多。

Kuris 和 Hechinger 还发现,一些寄生虫采用了特别成功的策略。主要的群体通过感染并关闭宿主的生殖系统来使其绝育。绝育型寄生虫是终极的“身体窃取者”,因为被绝育的宿主完全没有机会将它们的基因传给下一代。实际上,它们被侵占的身体变成了寄生虫自身基因的活体外壳——这是理查德·道金斯“扩展表型”的绝佳例子。

在当地寄生虫使用的众多策略中,这种策略最为成功,以至于被绝育的双壳类、蜗牛、虾和螃蟹的总重量几乎与它们的有生育能力的同类相当。请记住,这些是最常见的动物群,花点时间思考一下这个令人清醒的统计数据。这意味着河口中很大一部分肉体都处于寄生虫的控制之下。

“前”蜗牛

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以加利福尼亚角蜗牛(Cerithidea californica)为例。它是 Kuris 和 Hechinger 研究区域中最丰富的单一物种,它感染了 18 种吸虫。几乎所有最大的蜗牛都被阉割了,平均而言,受感染蜗牛身体的 22% 是由寄生虫组成的。蜗牛已经被转化成了吸虫工厂。在上面的图片中,你可以看到蜗牛橙色的睾丸(左)已经被吸虫破坏(右)。

每天,受感染的蜗牛都会释放出大量的尾蚴——这是吸虫生命周期的一部分,它像蝌蚪一样游泳。每个尾蚴只活一天,但蜗牛向水中释放的尾蚴数量如此之多,以至于仅尾蚴的总重量就比当地鸟类的总质量高出三到十倍。蜗牛的故事表明,寄生虫的影响力远远超出了它们本身已经相当大的重量。它们可能拥有与大型动物相当的巨大总质量,但由于它们不需要移动或觅食,因此它们也享受着通常只有微生物才有的高生产力。

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Kuris 和 Hechinger 承认他们只研究了一个特定的生态系统,但他们相信他们的估计将适用于其他地方,而且即便有什么,也只是过于保守。如果他们是正确的,那么任何对食物网或生态学的考虑,如果不考虑当地寄生虫的力量,都将是不完整的。

参考文献:Kuris, A.M., Hechinger, R.F., Shaw, J.C., Whitney, K.L., Aguirre-Macedo, L., Boch, C.A., Dobson, A.P., Dunham, E.J., Fredensborg, B.L., Huspeni, T.C., Lorda, J., Mababa, L., Mancini, F.T., Mora, A.B., Pickering, M., Talhouk, N.L., Torchin, M.E., Lafferty, K.D. (2008). Ecosystem energetic implications of parasite and free-living biomass in three estuaries. Nature, 454(7203), 515-518. DOI: 10.1038/nature06970

照片由 Todd Huspeni 和 Kevin Lafferty 拍摄

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