黃蜂VS瓢蟲+蟑螂,我不僅要啃食你的肉體,還要控制你的思想

2021-01-14 法蘭西is培根

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

在寄生蟲龐大的群體裡,有些寄生蟲具有神秘魔力,能夠操控宿主的行為,把宿主變成聽話的傀儡。

寄生蟲為什麼能催眠宿主?答案並不難猜,它們的武器離不開一個「毒」字,只是每隻蟲子有各自不同的毒液和施毒手法。

我們來看2種能夠操控宿主的寄生蜂,同為帶毒的黃蜂,它倆的毒方和施毒手法卻全然不同。

綠眼黃蜂

先來看綠眼黃蜂(Dinocampus coccinellae),它的幼蟲寄生在宿主體內,啃吃宿主的肉體,控制宿主的行為。而最神奇的是,到最後綠眼黃蜂居然還會釋放宿主,寫下一個皆大歡喜的結局。

綠眼黃蜂的獵物,是比自己個頭大一號的瓢蟲。找到心怡的瓢蟲後,黃蜂把尾針插進瓢蟲的肚皮裡,產下一枚蟲卵。蟲卵在瓢蟲體內孵化成幼蟲,幼蟲美滋滋地啃吃著瓢蟲的內臟,一天天長大。20天後,胖乎乎的幼蟲鑽出瓢蟲的肚皮。不過,此時的幼蟲還捨不得離開它的糧倉,直接爬到瓢蟲身體下面,在6條蟲腿之間結了一個繭,躲在繭裡等著變形。

這時候,最奇特的時光開始了。被幼蟲啃吃掉部分內臟的瓢蟲還活著,但是變成了行屍走肉的殭屍。瓢蟲像盾牌一樣,站在原地不動,守衛著身體下面的蟲繭。當專門吃黃蜂幼蟲的草蛉跑過來,想要咬開蟲繭吃掉裡面的蟲蛹時,殭屍瓢蟲會突然跳動一下,嚇跑草蛉。

過了5天,小黃蜂破繭而出,羽化變成黃蜂成蟲。翅膀硬了的小黃蜂離開它的糧倉和保鏢,頭也不回地飛走了。又過了幾天,僵硬的瓢蟲恢復了對身體的掌控,大難不死的瓢蟲也飛走了,照舊過著以往的日子。

綠眼黃蜂控制瓢蟲整整1個月,先把瓢蟲變成殭屍保鏢,之後又讓瓢蟲恢復正常。它是不是先下毒控制瓢蟲,然後再給瓢蟲餵食解藥?這倒不是,實際上黃蜂只有毒藥,沒有解藥。不過,它的毒與眾不同,跟毒蛇、蠍子、雞心螺的生物毒素全然不同,綠眼黃蜂掌控的是病毒。

法國佩皮尼昂大學團隊,提取黃蜂和瓢蟲在每個寄生階段的樣本,通過RNA基因測序,解開了黃蜂投毒和瓢蟲解毒的秘密。

當黃蜂在瓢蟲身體裡產卵時,會在蟲卵裡,加入一種能夠麻痺神經的病毒。這種病毒只屬於綠眼黃蜂,團隊直接叫它:綠眼黃蜂病毒。病毒進入瓢蟲身體後,悄咪咪潛伏著等待時機。這時候的瓢蟲,雖然肚子裡有寄生蟲在啃食內臟,但是行為不受影響,還能跑能跳。病毒在瓢蟲身體裡複製積累,從肚子裡跑到腦袋裡,越攢越多。當幼蟲鑽出瓢蟲肚皮時,瓢蟲腦袋裡的病毒累積到最高濃度。這正是病毒一直在等待的爆發時刻,瓢蟲大腦的神經系統被病毒一舉拿下,瓢蟲身體出現癱瘓,顫抖之類的神經疾病症狀,變成黃蜂的殭屍保鏢。

之後的瓢蟲還能存活,依靠的不是黃蜂病毒的突然失靈,而是瓢蟲自身免疫系統的抵抗。變成殭屍之後,瓢蟲大腦裡的膠質細胞快速增加,膨脹的膠質細胞包裹住神經元上的軸突,促進軸突再生,保護神經元不要死。過了幾天後,免疫系統打敗病毒,被膠質細胞保護的神經元還能繼續工作,瓢蟲奪回對身體的操縱權。

寄生黃蜂的毒方拿捏精準,算準了病毒爆發的時間,時間稍微推遲一下下,瓢蟲就會跑了,結繭的幼蟲失去了保鏢。變成殭屍的活瓢蟲比死瓢蟲有用得多,圖片上是團隊的統計。面對專門吃幼蟲的草蛉,單獨的蟲繭被吃的概率是99%。在死瓢蟲肚皮下的蟲繭,被吃的概率是85%。在殭屍瓢蟲肚皮下的蟲繭,被吃的概率是35%。活瓢蟲大大增加了黃蜂蟲繭的安全性,這也是黃蜂為什麼要克制自己食慾的原因。幼蟲只吃掉瓢蟲的部分內臟,不會像其他寄生蟲一樣,把宿主的身體全部啃食乾淨。不過,不是所有的瓢蟲在變成殭屍之後都能重獲新生,有些種類的瓢蟲抵抗力強一點兒,有的弱一點兒,最後只有25%的瓢蟲能存活下來。

攝魂怪黃蜂

相比於綠眼黃蜂的手下留情,同樣能操控宿主行動的泰國黃蜂,就沒那麼仁慈了。圖片上的黃蜂是2014年在泰國發現的新品種,柏林自然博物館徵集了大眾的意見,用哈利波特裡面攝魂怪的名字給黃蜂命名。值得慶幸的是,攝魂怪黃蜂(Ampulex dementor)的獵物是蟑螂,而不是人類。

黃蜂找到蟑螂後,先在它的胸口刺上一針,注入麻醉毒藥,讓蟑螂腿暫時癱瘓幾分鐘。然後在動不了的蟑螂頭上找準特定位置,刺上另外一針,這一針注入攝魂毒藥。攝魂毒是一種神經毒素,毒素切斷蟑螂的自由意志,但不影響它的身體行動,蟑螂變成了聽命於黃蜂的傀儡。

直接把蟑螂毒暈的話,獵物個頭太大了,黃蜂沒力氣把它拖回家。把蟑螂變成傀儡就簡單 多了,黃蜂咬住蟑螂的觸角,像牽條狗一樣把蟑螂牽回了家。回家後,黃蜂在蟑螂的腿上產下一枚卵,隨後離開洞穴,並用木頭堵住洞口。1個月後,一隻羽化的小黃蜂鑽出了洞口,洞穴裡留下一具被吃空的蟑螂屍體。

攝魂怪黃蜂跟綠眼黃蜂不同,它的武器不是病毒,而是類似於毒蛇毒液的生物毒素。一滴毒液裡混合了γ-氨基丁酸,牛磺酸和β-丙氨酸等多種組分。其中的γ-氨基丁酸是一種抑制性神經遞質,當大腦發布運動指令後,它會拖延神經信號的傳遞,減慢身體的反應速度,把動物變得慢吞吞的很遲鈍。低濃度的γ-氨基丁酸沒有毒害,你的身體裡也有,具有催眠鎮靜的生理作用,不過濃度高了會出問題。黃蜂調配γ-氨基丁酸的濃度,第一針注入蟑螂的胸口,把它當作麻醉劑,麻痺蟑螂的肢體行動。

黃蜂給蟑螂注射的第二針毒液,控制了神經系統裡一種叫做章魚胺的神經遞質。神經遞質是神經系統裡的快遞小哥,把大腦發出的信號傳遞給身體。章魚胺負責傳遞自由行走之類的複雜運動指令。當蟑螂走路的自由意志被關閉後,它就不會逃跑了。只能一步一步地跟著黃蜂,被牽著走。

哺乳動物身體裡的寄生蟲,一般不會危及宿主性命。但個頭比哺乳動物小很多的昆蟲就不同了,被寄生後只能眼睜睜地看著自己身體被掏空,走向死亡。綠眼黃蜂和攝魂怪黃蜂,用拿捏精準的毒方控制宿主,把宿主變成傀儡,它們並不是為了享受折磨獵物的快感。而是在幼蟲成長階段,活獵物比死獵物更有用。

看上去殘忍暴力的寄生行為,再次提醒我們:進化的驅動力,從來都不是來自於愛,或者是善良。

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