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大逃亡

探索马属寄生虫操控的迷人世界,以及这种寄生虫如何巧妙地控制宿主以求生存。

作者:Carl Zimmer
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在“纺织厂”,我们相信通往智慧的道路穿过“恶心之地”。我们向您展示蠕虫从青蛙鼻子里爬出的画面,并非仅仅是为了破坏您的午餐。我们也不是为了让您在明天的学校餐厅餐桌上有什么可谈的(老兄,你绝对不会相信我看到了什么……),而催促您观看这些蠕虫从青蛙嘴巴和鱼鳃里爬出的令人毛骨悚然的视频。这些画面有着深刻的含义。这里说的蠕虫是马属寄生虫或马毛虫,学名为Paragordius tricuspidatus。它最近因其操控能力而声名鹊起。马属寄生虫成虫生活在水中,在那里它们会形成混乱的结。它们在水边产卵,只有被蟋蟀等昆虫摄入才能成熟。蠕虫以蟋蟀的体内汁液为食,直到填满整个体腔。为了回到水中,马属寄生虫会驱使宿主投身于池塘或溪流。当昆虫死亡时,蠕虫便悄悄溜出,寻找最近的交配群体。马属寄生虫在操控宿主的能力方面并非独一无二(参见《寄生虫统治者》中大量类似的例子)。但是,《自然》杂志本期的一篇文章为经典的寄生虫精神控制策略增添了一个非常酷的转折。让昆虫宿主潜入水中固然很聪明,但有一个很大的缺陷:马属寄生虫需要几分钟才能逃离宿主。不幸的宿主在这段时间里会在水中抽搐和扑腾。换句话说,这使得它成为各种捕食者的完美目标。成为青蛙午餐的马属寄生虫未免太聪明反被聪明误。法国科学家发现,当宿主被捕食者吃掉时,马属寄生虫并不会面临确定的死亡。他们将受感染的蟋蟀放在青蛙、鲈鱼、河鲈和鳟鱼面前,观察捕食者攻击携带寄生虫的猎物时会发生什么。他们观察了 477 次攻击。在许多情况下,蠕虫成为了捕食者餐点的一部分。但在相当一部分情况下——对鳟鱼而言为 18%,对河鲈而言为 22%,对鲈鱼而言为 26%,对青蛙而言为 35%——蠕虫成功逃脱。平均经过 8.6 分钟,蠕虫从青蛙的嘴巴或鼻子,或者鱼的嘴巴或鳃中滑出。在一次特别惊险的逃脱中,一条蠕虫花了 28 分钟才逃脱,因为它的捕食者反复试图再次将其吞下。本周关于进化如何克服看似不可能的转变的讨论很多——从鱼类走向陆地,到受体与新的激素结合。我认为马属寄生虫应该被载入史册。寄生虫世界的奇特之处在于其多宿主生命周期。弓形虫在猫、老鼠和其他猎物之间穿梭。血吸虫寄生在蜗牛体内,然后感染人类并引起血吸虫病。蚊子将疟疾传播给人类。在某些情况下,寄生虫可能需要在三个或四个宿主中生活才能成熟。以其令人毛骨悚然的方式,这些生命周期给生物学家带来了令人兴奋的挑战。它们是如何演化的?这些寄生虫必须生活在所有宿主中才能完成它们的生命周期。面团甲虫中的绦虫必须进入鸟类体内才能成熟;否则,它就走进了进化死胡同。很难想象一个复杂的生命周期是如何从一个更简单的生命周期演化而来的。如果一个寄生虫已经适应了生活在单一宿主中,意外地发现自己进入另一个宿主本应是致命的。马属寄生虫表明了为什么事实并非如此。最终进入青蛙或鱼的体内对大多数马属寄生虫来说确实是致命的。像它们的宿主一样,它们会在捕食者胃酸中被消化。但有些马属寄生虫可以存活下来。如果它们携带有助于提高生存机会的基因,自然选择可能会偏爱它们。进入一个陌生的宿主并不总是死路一条。只要有足够的时间和足够的进化,它甚至可能成为寄生虫生命周期中必不可少的一部分。嘿……你鼻子有什么东西在动吗?

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