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出品:科普中國
作者:冰冰棒(中國科學院動物研究所)
監製:中國科普博覽
真的有僵屍嗎?人倒是沒有,但確實存在著一些成為(wei) “僵屍”的生物。比如僵屍蟬、僵屍蛙、僵屍螞蟻等,這些生物都是被一些特定的真菌感染後,身體(ti) 被真菌侵占,失去了自身的“意識”,變成由真菌控製的一具具“僵屍”。
那螞蟻是怎麽(me) 被真菌感染的?我們(men) 人類會(hui) 被這些特定真菌感染,變成“僵屍”嗎?答案在文末為(wei) 你揭曉!

萊氏屈背蟻的寄生
(圖片來源:維基百科)
天降橫禍——僵屍蟻是怎麽(me) 形成的
以僵屍蟻為(wei) 例,一隻倒黴的螞蟻可能隻是在某個(ge) 晴朗的下午出去覓食,它在樹上爬行的時候,不小心沾染到了特定的專(zhuan) 門侵染螞蟻的真菌。之後,真菌就開始在螞蟻體(ti) 內(nei) 繁殖增長,逐漸替代了螞蟻本身的細胞和組織。原本的螞蟻變成了空有軀殼卻滿肚子真菌的傀儡。
這還不算最過分的,在真菌瘋狂增長的過程中,真菌又會(hui) 通過產(chan) 生一些酶類或者氣體(ti) ,從(cong) 而控製著螞蟻的“意識”,操控傀儡蟻的行為(wei) ,直至螞蟻的價(jia) 值被消耗殆盡,徹底死亡。
鬥智鬥勇——螞蟻與(yu) 真菌的極限拉扯
那麽(me) 對於(yu) 真菌的這種侵襲,螞蟻有沒有什麽(me) 應對措施呢?還是說毫無抵抗之力,隻能任由真菌控製呢?近日奧地利和德國科學家合作研究發現,在真菌與(yu) 螞蟻之間存在著極為(wei) 明顯的“鬥智鬥勇”現象。
螞蟻會(hui) 通過及時幫助同伴清理身體(ti) 上的真菌,使真菌無法在螞蟻體(ti) 內(nei) 大量繁殖,阻止僵屍蟻的形成;同時,真菌又會(hui) 不斷進化,變得讓螞蟻難以識別,從(cong) 而逃脫被清理的命運,大有道高一尺魔高一丈的意味。
在這項研究中,奧地利科學家團隊對螞蟻群體(ti) 進行了仔細的研究。
感染了致病性綠僵菌(後文用“真菌”指代)的實驗螞蟻,被分別飼養(yang) 在有同伴成員和沒有同伴成員的環境當中。在有同伴成員的環境當中,其他螞蟻會(hui) 對被感染的個(ge) 體(ti) 立即做出識別和相應反應,並快速有效地清除群體(ti) 成員身上的傳(chuan) 染性顆粒。

兩(liang) 組實驗環境設置,其中一組螞蟻被飼養(yang) 在沒有同伴成員的環境(左圖),另一組則在有同伴成員的環境(右圖)。
(圖片來源:參考文獻[1])
也就是說,這些真菌要想完全占據某隻螞蟻的身體(ti) ,不僅(jin) 需要逃脫掉單個(ge) 螞蟻的免疫係統,還要成功避開其所在群體(ti) 所有螞蟻的免疫係統對它的識別。
不過這樣的同伴互助過程,並不能使螞蟻免除真菌的感染。為(wei) 了應對螞蟻群體(ti) 之間這種互相幫忙、及時清理真菌顆粒的過程,真菌也隨之發生了根本性的變化。研究人員發現,在超過10個(ge) 感染周期的時間裏,與(yu) 生活在沒有螞蟻同伴的環境中的真菌相比,有螞蟻同伴的環境中的真菌,產(chan) 生的孢子(也可以理解為(wei) 真菌的幼體(ti) )數量顯著增加。
隨著時間的推移,不僅(jin) 真菌變得更強了,讓人意外的是,螞蟻對真菌顆粒的清除工作也減少了。也就是說,螞蟻不再能那麽(me) 快速且高效地識別並清除真菌顆粒了。科研人員對此的解釋是:真菌發生了改變,變得不再容易被螞蟻識別。
那麽(me) 事實真的是如此嗎?真菌真的會(hui) 隨著螞蟻群體(ti) 的反抗發生變化嗎?為(wei) 了驗證這一猜測,科研人員又專(zhuan) 門對有螞蟻同伴和沒有螞蟻同伴的環境中的真菌進行了比較分析。結果表明,兩(liang) 種環境下的真菌確實不再一樣。在螞蟻有同伴幫忙清理的環境中,真菌會(hui) 逐漸減少自身麥角固醇(一種真菌特異性化合物,可以被宿主識別)的含量,以此來逃避螞蟻的群體(ti) 社會(hui) 性免疫清除。

冬蟲夏草其實也是昆蟲和真菌的結合體(ti)
(圖片來源:維基百科)
這表明,在真菌與(yu) 螞蟻的這一場侵略與(yu) 抵抗的戰爭(zheng) 中,兩(liang) 方都在不斷地升級變強。由於(yu) 彼此的存在,使得真菌和螞蟻都要不停地進化,以增加己方成功的概率。這也不禁讓我們(men) 感慨於(yu) 真菌的這種“智力”,仿佛它們(men) 有了自己的思考和意識,來應對螞蟻的抵抗。
真菌感染的“僵屍人”會(hui) 出現嗎?
說完螞蟻和真菌的鬥智鬥勇,終於(yu) 到了你最感興(xing) 趣的問題——那這種可怕的真菌,會(hui) 侵襲人類嗎?
這一點我們(men) 還不用擔心。由於(yu) 人體(ti) 是一個(ge) 非常複雜的生物體(ti) 係,並且擁有完善的免疫係統,以真菌現在的能力,還不足以侵襲並掌控人類的意識。因此,至少目前看來我們(men) 還是很安全的。
結語
沒想到自然界中看似不起眼的一個(ge) 昆蟲軀殼下,蘊藏著一場如此激烈的戰爭(zheng) 。研究人員們(men) 用科學的數據為(wei) 我們(men) 闡明了這場來自真菌與(yu) 昆蟲之間的戰爭(zheng) 是如何不斷升級的,也讓我們(men) 對微生物這一群體(ti) 有了更加客觀的認識。
參考文獻:
[1]
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