被致幻真菌控制,「殭屍蟬」失去腹部仍在交配,為啥它們不會死?

2021-01-15 騰訊網

在科幻略帶一些恐怖的電影中,我們常會看到末日病毒爆發,導致整個人類社會,甚至是所有的動物受到感染變成殭屍。

失去自主意識,喪失知覺,成為一具行為怪異不受控制的行屍走肉。他們不吃飯不睡覺,也不用休息,精神充沛,到處攻擊其他健康的生物傳播病毒。

雖然這樣的電影略帶一些藝術誇張的成分,目前來看並不會發生這樣的事,因為我們現在所發現的病毒、寄生真菌都還算比較「溫和」,對動物意識並沒有很強的控制能力。

但是藝術來源於生活,科幻電影中的一些場景其實也有一定的科學依據,在自然界、尤其是昆蟲界卻有常常發生被致幻真菌感染,並且被真菌按照自己的意圖操控行為的事例。

其中一種昆蟲我們非常熟悉,現在正值夏天,它很可能正在你的附近鳴叫,而且你曾經也許還食用過它,吸收過人家豐富的蛋白質。

沒錯!就是蟬,這種昆蟲分布在世界各地,十分常見,最近西維吉尼亞大學的研究人員發現當地的蟬又被一種叫做Massospora的真菌感染。

這種真菌並非第一次被發現,也並非首次寄生在蟬的身上,但科學家一直沒有搞清楚蟬是如何感染、並且這種真菌是如何傳播自己的。

這種真菌再次在蟬的身上出現,也為科學家的研究提供了一次絕佳的機會。

研究結果《行為控制:真菌寄生蟲如何選擇吸引活昆蟲來完成他們的使命》6月18日發表在了《公共科學圖書館 病原體》雜誌上。

科學家發現這種真菌可以操控蟬的意識和行為,在它們完全不知情的情況下感染其他健康的蟬,迅速傳播疾病,從而形成「殭屍」大軍。

「殭屍」?這是不是有點危言聳聽了,其實這樣形容一點也不過分,往下看你就知道了。

蟬的一生其實十分的無趣和悲催,它們一生中大部分生活在暗無天日的地下,這時的它們還處在若蟲階段,依靠吸收植物根莖的汁液生活。

雖然大部分生活在地下的昆蟲都是這樣,但蟬卻不同,它們在地下一待就是數年的時間,有些蟬甚至會在地下生活13-14年。

如此漫長、無聊的時間就是它們的大半生,在地下蟬會經歷四次蛻變,然後在某一年的夏天,也就是它們的繁殖季節破土而出來到地面上,再次經歷最後一次蛻變成長為成蟲,也就是我們看到帶翅膀的蟬。

從它出土那一刻對蟬來說,人生中最危險、最悲催的時刻就要來臨了,首先成蟲的壽命非常短,只有數天存活的時間,最長也不超過15天。

所以它們出土並非是來看這個花花世界,感受陽光的溫暖,享受晚年生活的,而是在短短的數天內要抓緊時間尋找伴侶,繁殖後代。

蟬一般會大量的集結在樹上,通過顫動翅膀、鳴叫來吸引異性,完成交配以後,卵會再次進入地下完成下一次輪迴。

蟬破土而出首先會面臨的危險就是人類,它們脫去的皮有藥用價值,還有可能被我們油炸,人類對蟬的捕捉很大程度上導致了其數量銳減。

其次就是在蟬出土的時候,土壤裡的真菌也開始了藉助蟬的身體,來大量的繁殖自己。

科學家研究發現,其實在蟬的若蟲時期身體內已經攜帶了Massospora真菌,但這是真菌並不會對蟬的身體進行破壞,控制蟬的行為,處於休眠狀態。

但是當蟬出土以後,進入交配期,真菌就會開始發揮作用,在蟬的身體內大量的繁殖,並且啃食蟬的生殖器、臀部和腹部,用真菌孢子取而代之。

科學家推測真菌之所以被激活,可能是因為蟬進入交配期以後體內激素的變化,為真菌提供了一個準確「甦醒」的時間點。

這時失去大半截身體的蟬尾部長滿真菌孢子,但並不會死亡,而是成為了真菌的傀儡,到處亂飛,雄性會模仿雌性震動翅膀來發出交配信號,誘騙其他健康的雄性飛到它們身邊,傳播真菌。

蟬失去腹部沒有死亡的原因是,真菌可以釋放一種生物活性化合物,這種物質可以操縱昆蟲,讓它們保持清醒,即便是已經失去了維持生命的身體結構。

而尾部長出的真菌孢子會在傳播的過程中慢慢變小,科學家形容就像是鉛筆尾部的橡皮一樣慢慢的被磨損一樣。等真菌孢子變得足夠小,蟬就會死亡。

這個過程是不是就像電影裡的殭屍,不過在人類社會中也有類似傳播方式的病毒,就是我們熟知的狂犬病。

狂犬病毒和寄生昆蟲的真菌一樣,都會使得自己的宿主變為主動傳播自己的載體,你看,當人類感染狂犬病毒以後這種病毒會讓人變得容易失控,好鬥,總是有一種想咬人的衝動。

而唾液正是傳播狂犬病的途徑,因此從某種意義上說,狂犬病毒可以控制人的意識,從而影響人的行為,使得人的行為變得對病毒有利,這其實就是殭屍病毒的雛形。

如果這種控制人的病毒未來繼續進化,科幻電影中的場景也許未來就不那麼科幻了。

其實在自然界這種控制昆蟲的真菌還不少,它們有一個統一的名字叫蟲草真菌,多達140種,最有名的就是我們非常熟知的冬蟲夏草,這其實就是被真菌感染以後變成的蟲草。

在熱帶雨林中還有一些真菌可以侵入螞蟻的大腦,被感染的螞蟻會在真菌的控制下主動離開蟻巢,獨自來到適合真菌生長的地方,用自己的鉗子夾住葉頸一動不動,等待真菌慢慢吸收自己的身體,然後生長。

不過可以放心的是,真菌對人體並不會產生這樣的危害,我們身體有很強大的防禦系統,可以適應大部分的真菌侵入。

不過科學家這次在控制蟬的真菌中發現了包括在致幻劑蘑菇中發現的裸蓋菇素在內的化學物質。這種物質可以讓人產生幻覺,還記得前段時間,雲南一個小姑娘吃蘑菇中毒,躺在病床上在抓小人嗎?

蘑菇也屬於真菌,在野外很多蘑菇有毒,所以不要隨便採摘自己不認識的野生蘑菇食用,裡面的致幻劑不僅會讓人產生幻覺,還有很大的致命性。

論文:

發表期刊:PLOS PATHOGENS

標題:Behavioral betrayal: How select fungal parasites enlist living insects to do their bidding

連結:doi.org/10.1371/journal.ppat.1008598

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