现实中真的存在“毒液”这种共生体吗?

作者: 赵序茅

来源: 科学大院

发布日期: 2018-11-22

本文探讨了现实世界中存在的类似电影《毒液》中描述的共生体现象,介绍了冬虫夏草、僵尸蚂蚁、铁线虫、五条腿的青蛙和缩头鱼虱等生物的共生或寄生行为,以及它们对宿主的影响。文章还提到了寄生虫的生活史复杂性,以及人类对某些寄生虫病的防控措施。

最近热映的电影《毒液:致命守护者》中,记者埃迪•布洛克受到来自外星的共生体——毒液的控制,最后和毒液一起拯救了世界。现实中像毒液这样,可以入侵宿主身体、控制宿主行为的共生体是真实存在的吗?答案是:存在的!毒液对埃迪•布洛克的控制其实是一种寄生行为,广义上也属于共生。根据寄生者对宿主的影响,共生大致可以分为:偏害共生、互利共生和偏利共生。

对于人类而言,毒液是一种偏害共生,它会取食人体的器官,可是神奇的是毒液与埃迪竟然形成互利共生。

人们广为熟悉的冬虫夏草其实就是自然界中的“毒液”。高山之上活跃着一种叫蝙蝠蛾的昆虫,每年的7-8月份,它们的卵发育成幼虫。此时,恰逢虫草菌的孢子成熟,它们不同于植物的种子,只要有阳光、土壤和水分就可以自给自足,而虫草菌属于异养生物,只能靠寄生生活。

一次偶然的机会,虫草菌散落的孢子,遇上了蝙蝠蛾的幼虫,就像找到了一个坚强的依靠,于是它结束了漂泊的生活,有了一个安稳的家。而蝙蝠蛾幼虫也“心甘情愿”,用它的一生一世来供养虫草菌。

在巴西的热带雨林中,一只蚂蚁离开了蚁群独自前行。蚂蚁集群生活,现代科学家将一个蚁群看成一个超级生物体,一只离开蚁群的蚂蚁如同瞎子和聋子,根本没法独自存活。那它为什么要这么做?

这只离开群体的蚂蚁爬到一片高高的叶子上,紧紧咬住叶脉,一动不动,它的生命就此停止。不久之后,它的头部长出了芽孢,很明显这只蚂蚁受到了真菌的感染。电影中来自外星的共生体毒液无法独自存活,需要找到一个宿主才可以,而在在巴西雨林中,美国宾州州立大学与国际农业与生物科学研究中心的研究者发现有四种古老的真菌如同电影中的“毒液”一般,感染蚂蚁,让蚂蚁为它们服务。

一只螳螂径直地走入水中,几分钟后,淹死在水中。

一般情况下,螳螂是怕水的,为何这只螳螂要无所畏惧地走向水中?它不是中邪了,而是中“毒”了。如同电影中的记者,这只螳螂被一种叫铁线虫的动物感染了。铁线虫不是一种虫,而是动物界线形动物门铁线虫纲下所有动物的总称。铁线虫不仅可以汲取宿主的营养,还会操纵宿主的神经系统,控制其行为。铁线虫需要在水中完成繁殖,而螳螂是怕水的。

为了实现自己的繁殖目的,铁线虫会产生一种蛋白来控制宿主螳螂的神经系统,使其按照自己的指引走入水中。

在美国佛罗里达州,科学家发现了一只长着五条腿的青蛙。虽然它多出了一条腿,可是并没有带来行动上的便捷,反而成为运动中的累赘,结果轻而易举被天敌捕杀。很多人会以为五条腿的青蛙是发生了基因突变,其实它是被寄生虫感染了。有一种生活在水中的吸虫(Riberoria trematodes)感染了蝌蚪,它无法控制蝌蚪的行为,但是可以改变蝌蚪的发育。被感染的蝌蚪在变成青蛙时,会多长出一条腿来。

水中有一条鱼儿在自由地游动,它一切正常,但是舌头除外。仔细观察,这条鱼的舌头竟然白的如同外星生物。其实,这根本不是鱼的舌头,而是一种寄生物——缩头鱼虱。缩头鱼虱属于节肢动物门软甲纲,它的一生堪称传奇。缩头鱼虱在刚刚成熟的时候,是雄性。经过一段时间,在不用修炼“葵花宝典”的情况下就可变成雌性。它在幼年时寄生在鱼鳃上,长大后爬到鱼的舌头上,依靠吸食舌头上的血液为生。

在缩头鱼虱的吸食下,宿主鱼的舌头渐渐萎缩,直到消失。而缩头鱼虱则会占据原来舌头的位置,代替舌头发挥部分功能,帮助鱼类进食。

看了《毒液》之后,很多人开始担心寄生虫,其实,它们并没有那么厉害!在现实世界中,寄生虫们的生活史及其复杂,不论是哪个环节出了一点问题,它们就无法存活。所以,大家不必过分担心。

比如,日本血吸虫病曾经是中国重点防控的传染病,其成虫寄生于人或哺乳动物体内,虫卵随粪便排出体外,在水中孵出毛蚴,后钻入螺体,发育成尾蚴。其中,钉螺是日本血吸虫的唯一中间宿主,消灭钉螺就是阻断了日本血吸虫发育史中的一个必经阶段,是有效的预防方法。

通过消灭钉螺等措施,我国血吸虫病流行区内的人口血吸虫的平均感染率由1957 年的 11.37% 下降到目前的 3.67% 以下,血吸虫病防治工作取得了很大成就。

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