深讀第86期,蟑螂有很多種死法,比如被鞋底重擊後再被衝進馬桶,比如昏倒在一堆不明藥物旁……空留一抹冤魂和可能已經四散在空氣中不知道會不會活下去的崽兒們。
但很多人不知道的是,它還有一種高級且心滿意足的死法——死在 「攝魂大法」下。
你沒看錯,「攝魂術」,這種我們以為只出現在影視劇中的神奇技能,真的存在於動物界,施展這門秘術、然後對蟑螂進行「精神控制」的主角則是扁頭泥蜂。在它面前,蟑螂不過是把自己洗乾淨乖乖等著被吃掉的鐵憨憨。
下面,就讓我們進入大型「精神控制」現場,一起見證扁頭泥蜂是如何把蟑螂玩弄於「毒刺」之間的。
我不知道蟑螂會不會做夢,如果會的話,扁頭泥蜂(jewelwasp)的形象想必深植在它們的夢魘之中。對我們人類來說,這種小型獨居熱帶泥蜂完全不足為懼,畢竟它們不會操縱我們的意志,讓我們心甘情願地成為幼蜂的鮮食,但毫無防備的蟑螂卻難免遭此厄運。這是現實版的恐怖電影;事實上,電影《異形》(Aliens)系列裡破胸而出的怪物原型正是扁頭泥蜂和類似物種。它們的故事簡單而詭異:雌蜂能控制蟑螂的意識,抹除它們的恐懼與逃生的意願,讓它們乖乖成為幼蜂的口糧。不過,和大熒幕上的情節不一樣的是,讓健康蟑螂變成行屍走肉的不是什麼無藥可治的病毒,而是一種毒素。當然,這種毒素非常特殊,它能直接作用於蟑螂的腦部,就像毒品一樣。
無論是人類的大腦還是昆蟲的大腦,其核心都是神經細胞。能影響神經細胞的有毒化合物也許有數百萬種,某些毒素不僅能破壞周圍神經系統(負責控制肌肉和全身其他細胞的神經細胞),還能影響防衛周全的中樞神經系統,所以,影響我們的大腦,這似乎也就不足為奇了。有的毒素能夠跨越生理性的藩籬,從遙遠的注入位置出發,千辛萬苦地週遊整個身體,最終穿越血腦屏障,進入受害者的腦子。而有的毒素則是直接注入受害者腦部,例如扁頭泥蜂和殭屍蟑螂宿主的案例。
扁頭泥峰將毒素注入受害者腦部 | 圖源:《有毒》
神經毒素的作用不僅僅是麻痺身體,扁頭泥蜂為我們提供了完美而恐怖的案例。這種泥蜂的個頭通常只有受害蟑螂的幾分之一,它從上方向下俯衝,用嘴叼住蟑螂,同時將「毒刺」(實際上是改良後的產卵器)瞄準獵物身體中部,即第一對腿之間的胸口。注射過程僅需幾秒,毒素化合物很快就會起效,讓蟑螂陷入暫時的癱瘓,以便泥蜂更加精確地進行下一次瞄準。藉助長長的毒刺,泥蜂將「洗腦」毒素注入獵物神經節的兩個區域,昆蟲的神經節相當於我們的大腦。
泥蜂的毒刺與獵物的身體非常契合,泥蜂甚至能夠隔著蟑螂的外骨骼,精確地感覺到毒刺的位置,準確地將毒素直接注入獵物腦子的特定區域。毒刺刺入蟑螂的腦子以後,還能探查周圍情況,根據力學和化學反饋找到正確的道路,穿過神經節鞘(ganglionic sheath,相當於我們的血腦屏障),將毒素準確注入合適的地方。對扁頭泥蜂來說,蟑螂腦部的這兩個區域都很重要;科學家曾人工切除蟑螂腦子裡的這兩塊區域,以觀察扁頭泥蜂的反應。結果發現,泥蜂會努力尋找這兩個地方,它會花很長時間用毒刺在蟑螂的腦子裡徒勞地搜尋缺失的腦區。
精神控制就此開始。首先,受害的蟑螂會自我清潔;一旦前足從由扁頭泥蜂毒素引起的短暫麻痺中恢復,它就會立即進入異常挑剔的自我清潔流程,大約持續半小時。科學家發現,這是注入蟑螂腦部的毒素引發的特有行為,要是蟑螂沒被毒刺螫過腦部,那麼即便它與扁頭泥蜂有所接觸,或者情緒十分緊張,也不會表現出這樣的行為。如果蟑螂腦部受到大量多巴胺的刺激,也會產生類似的清潔衝動,所以我們猜測,這種病態的清潔行為可能是毒素裡的類多巴胺成分引起的。對於清潔行為到底是毒素的主要作用之一還是副作用,這個問題尚無定論。有人相信,清潔行為是為了保證向脆弱的幼蜂提供乾淨無菌的美餐;但另一些人認為,這或許只是為了拖住蟑螂一段時間,好讓扁頭泥蜂提前為它準備好墳墓。
多巴胺是一種迷人的化學物質,它廣泛存在於從昆蟲到人類的多種動物的大腦裡;而且在所有動物身上,它的作用都至關重要。在我們人類的大腦裡,多巴胺是精神「獎勵系統」的一部分;令人愉悅的事物會刺激大腦分泌大量多巴胺。因為這種化學物質能讓我們感覺良好,所以它堪稱恩物,但與此同時,多巴胺也與成癮行為和古柯鹼等非法化學物帶來的「快感」有關。我們永遠無法知道,蟑螂腦子裡充斥大量多巴胺的時候,它是否也會覺得欲仙欲死,但我願意相信,它和我們一樣。考慮到它即將走向那麼悲慘的結局,如果在這個過程中連一點兒快感也沒有,那實在過於冷酷。
蟑螂清潔身體的時候,泥蜂會離開獵物去尋找合適的地點。它要準備一個黑暗的地穴來安置自己的孩子和已成「殭屍」的蟑螂口糧,這需要花費一點兒時間。大約30分鐘後,泥蜂回到蟑螂身邊,此時毒素已經完全起效——蟑螂徹底喪失了逃跑的意願。從理論上說,這種狀態是暫時的:如果在此時將中毒的蟑螂和泥蜂分開,不讓孵化的幼蜂把它吃掉,那麼蟑螂的「殭屍」狀態會在一周內消退。然而對可憐的蟑螂來說,這段時間實在太長。在它的大腦恢復正常之前,幼蜂早已大快朵頤,把這位宿主吃得一乾二淨。
蟑螂的運動能力未受損傷,但它似乎根本不打算動用這項能力。所以,毒素並未麻痺蟑螂的感知,而是改變了大腦對感知的反饋。科學家甚至發現,如果對中毒的蟑螂施加一些本應引起逃避反應的刺激,例如觸碰它的翅膀和腿,蟑螂的身體仍會向大腦發送信號,只不過這只可憐的蟲子不會做出反應。這是因為毒素抑制了特定的神經細胞,削弱了蟑螂的活躍度和敏感度,於是它突然變得無所畏懼,一點兒也不怕被埋在地下活生生地吃掉。在這個過程中,起效的是針對GABA門控氯離子通道的毒素。
GABA 即γ- 氨基丁酸,它是昆蟲(和人類)大腦裡極為重要的神經遞質之一。如果說神經細胞活動像一場派對,那麼GABA就是那個掃興的傢伙;它會抑制神經細胞,讓後者難以被來自氯離子通道的刺激所激發。不過,GABA的抑制作用也不是絕對的,所以只要刺激夠強,信號也可能被傳遞出去。泥蜂控制蟑螂正是採用的這套機制。泥蜂的毒素裡含有GABA和另外兩種同樣會刺激氯離子受體的物質: - 氨基丙酸和牛磺酸。這些物質還能預防神經細胞對GABA的再吸收,從而延長抑制效果的持續時間。
圖源:範德比爾特大學,卡塔尼亞實驗室
雖然這些毒素可以切斷蟑螂的部分腦部活動,防止它逃走,但是,毒素不會自行前往蟑螂腦部的正確位置。所以,扁頭泥蜂必須直接將毒液注入獵物的神經節。對泥蜂來說幸運的是,這些毒素不光能把蟑螂變成「殭屍」,還有短暫的麻痺作用,讓它可以方便地實施「顱內注射」。GABA、 - 氨基丙酸和牛磺酸還會暫時性地抑制運動神經細胞,所以泥蜂只需這一套毒素就能完成兩項截然不同的任務。
等到獵物乖乖安靜下來,泥蜂就可以咬開蟑螂的觸鬚,啜飲甜美營養的蟲血來補充能量。然後它會牽著殘存的觸鬚,就像人類牽著馬兒的韁繩一樣,引導蟑螂前往最後的葬身之所。進入地穴後,泥蜂會在蟑螂的腿上產下一枚卵,然後把地穴封起來,讓自己的後代和獵物一起待在裡面。
除了控制意識,泥蜂的毒素還有另一種可怕的作用。蟑螂在地穴裡等待必將降臨的厄運時,毒液還會減緩它的新陳代謝,以保證它能活到幼蜂出生。我們可以通過單位時間內的耗氧量來判斷生物新陳代謝的速率,因為所有動物(包括人類)在利用食物或體內脂肪產生能量時都會消耗氧氣。科學家發現,被扁頭泥蜂螫過的蟑螂,其耗氧量遠低於健康同類,這可能是因為蟑螂中毒後活動減少。但是,哪怕給蟑螂餵藥或切斷神經細胞,讓它們陷入癱瘓,它們的存活時間依然比不上被扁頭泥蜂螫過的「殭屍」。
為什麼中毒後的蟑螂活得格外久?關鍵可能在於充足的水分。我們尚不清楚泥蜂毒質讓蟑螂保持水分充足的具體機制,但這確保了扁頭泥蜂幼蟲破殼而出時有新鮮的食物可吃。然後要不了多久,新的泥蜂就會鑽出地穴,把蟑螂的遺骸永遠地留在身後的黑暗之中。
神經毒素可能產生眾多極端效果,扁頭泥蜂的案例只是其中一種而已。與扁頭泥蜂同屬的蜂類超過130 種,其中包括新命名的扁頭攝魂蜂(Ampulexdementor,它的名字來自《哈利 · 波特》系列裡看守魔法監獄阿茲卡班的攝魂怪)。扁頭攝魂蜂所屬的家族龐大而多樣,至少擁有上萬個物種,它們以精神控制著稱。這些物種的生命周期令人毛骨悚然:成蜂的食性與其他胡蜂和蜜蜂無異,但幼蜂卻必須寄生在其他動物身上。它們無法完全獨立,卻又不能算是寄生蟲——用科學家的術語來說,它們是擬寄生性昆蟲。
蟑螂不是寄生蜂的唯一目標,蜘蛛、毛毛蟲和螞蟻都可能成為它們的獵物。生活在北半球溫帶地區的潛水蜂(Agriotypus)會鑽入水下,把卵產在石蛾幼蟲身上,為了完成這項任務,它最多能在水下待15 分鐘。勇敢的毛緣小蜂(Lasiochalcidia)生活在歐洲和非洲,它們會義無反顧地飛進蟻獅恐怖的嘴巴,把卵產到蟻獅的喉嚨裡。甚至有一些重寄生蜂(hyperparasitoid)會以其他寄生蜂為宿主,比如說,生活在歐洲和亞洲的折唇姬蜂(Lysibia)會找到被螟蛉盤絨繭蜂(Cotesia)寄生過的毛毛蟲,並把卵產在剛剛化蛹的繭蜂幼蟲體內。在某些情況下,有些胡蜂物種會嵌套寄生,形成俄羅斯套娃一樣的多重結構。
為了確保幼蜂安全地長大成年,這些寄生蜂從宿主身上得到的不僅僅是食物。有一種寄生蜂還會把毛毛蟲宿主變成傀儡戰士,即便幼蜂剛剛啃食了毛毛蟲的身體,毛毛蟲依然會忠誠地保衛幼蜂。另一種寄生蜂幼蟲會迫使蜘蛛宿主為它織一張醜陋但堅固的網來保護蜂蛹,然後再把宿主殺死。
不過,儘管這些非同尋常的寄生蜂堪稱精神控制的大師,但是除了它們,還有另一些物種能夠利用毒質來改變對手的精神狀態。有些物種的神經毒素甚至達到了蜂類無法企及的高度——它們能跨越人類的血腦屏障。但是,和蟑螂不一樣的是,我們智人對這些攪亂大腦的物質有一種奇怪的親近感。蟑螂對寄生蜂的毒素避之不及,但與之相反,有的人類卻願意支付每劑高達500 美元的天價去獲取類似的體驗。
本文所選片段摘錄自《有毒》,[美] 克麗絲蒂 · 威爾科克斯著,陽曦 譯,2019年11月由低音 北京聯合出版公司出版,已獲得授權。
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莫名想對蟑螂說聲「允哀」