周期蝉一般分布于北美,它们的幼虫孵化后会钻入地下,在13或17年后,大量蝉的若虫破土而出,开始羽化交配产卵,很多人也许都听说过17年蝉一起破土而出的壮观景象。数亿只17年蝉曾在2021年破土而出。
不过,周期蝉可能没想到,当它们度过了漫长的13或17年终于即将破土而出时,在到达地表后,可能立刻会被一种“僵尸真菌”感染,被感染后,蝉就会像我们看到的恐怖僵尸电影中那样,失去四肢,开膛破肚,但却会在真菌的“操控”下仍然不断飞行,并做出一系列奇怪的行为。2019年西弗尼吉亚大学的研究便介绍了这种控制蝉的真菌Massospora cicadina。文章中,作者将这种真菌与狂犬病进行了比较。
狂犬病通过唾液传播,感染者会变得有攻击性,怕水并难以吞咽,可以说,被狂犬病毒感染的动物又成为了狂犬病的传播机器。而受到Massospora cicadina感染的17年蝉,也受到了真菌的控制。研究者发现,感染了Massospora的蝉会在体内产生一些致幻物质(比如卡西酮,裸盖菇素等精神活性化合物,还有1000多种化学物质),相当于给蝉“下了药”。这些化合物会让蝉失去食欲,只想着交配。
一般来说,健康雄性蝉鸣叫,而雌性蝉则挥动翅膀作出回应。但受感染后,雄性蝉则疯狂挥动翅膀和鸣叫,表现出夸张的行为。为的是吸引并感染健康的雄蝉。这种被真菌感染的蝉会失去下半身。而更惊人的是,蝉在受到感染后,身体会慢慢开始脱落,雄性失去了自己的下半身,但看起来好像什么都没发生过一样,还是不断地表现出疯狂的行为。蝉成为了受到Massospora真菌控制的机器。研究人员将其比作“飞行的死亡盐瓶”。
因为受感染的蝉身上脱落的地方会发白,在飞来飞去的时候,身上发白部分会脱落孢子,将这种真菌传染给其他蝉。不过,这种真菌目前还没有发现对人类造成什么影响。相反,通过研究真菌和由真菌产生的化合物,可能还有利于科学家研发新药。正如进行此项研究的科学家说,蝉是一种非常有趣、古怪的生物。比如周期蝉为何蛰伏13和17年,科学家普遍认为这两个奇数其实是蝉提高成活率的巧妙策略。
另外,除了被感染外,蝉却抵抗住了另外一种“僵尸真菌”。一种真菌会附身在蚂蚁身上,让蚂蚁成为僵尸,被控制的蚂蚁则会离开巢穴,爬上一株植物,这株植物在它的同伴们觅食路径的上方。然后僵尸蚂蚁便会洒下孢子,感染更多的蚂蚁。但科学家却发现,有一种蝉可以与这种真菌共生,并组成身体的重要组成部分。蝉也是仿生学经常关注的昆虫。
比如一系列受蝉翼启发的新型薄膜材料,可能会具有自清洁、疏水性等,甚至还有人提出过蝉翼仿生学口罩,具备防雾和抗菌性能……《万物》杂志中,对蝉好奇的小朋友也提出了一个问题:是谁告诉蝉要下雨了?不过这次,在回答正确答案之前,我们首先想听听其他小朋友对于这个问题的解答(和奇思妙想)。果然也收到了不少神奇的答案,有人说蝉有感应锚等神奇的器官(编辑:是什么新东西?),还有人说是大树和风(编辑:也挺有道理的!
),还有人说蝉可以天气预报什么的……只能说,小朋友的脑洞让我们大开眼界!对科学的兴趣可能就始于好奇心和这些神奇的脑洞。嗯,如果小朋友想不到的话也很坦诚……这期的另外一个问题也很受欢迎,有人问:人的牙齿坏了,可以种植牙,那么大脑出了问题,可以用人工大脑吗?如果可以的话,能够进行记忆种植吗?如果你对这个问题也有着一些独特的见解和奇思妙想,别忘了翻开《万物》杂志中的【趣问万物】栏目,扫码留下你的答案。
在这里,你不仅可以看到编辑们为你(正经)解答一些科学问题,还可以和来自全国各地的小读者们一起打开脑洞,留下一些问题的奇思妙想。我们会选出有趣的答案,并刊登在杂志上。比如在2024年2月,我们就刊登了一个问题:武松可以打败棕熊或豹子吗?有小朋友就在答案里说,如果武松有10个分身,可以和棕熊车轮战的话说不定就可以打赢(?)而在看了他的解释之后,真的很有科学性啊!编辑们也被说服了。
想看到小朋友都有哪些奇思妙想吗?可以翻开万物杂志的第2期~更多精彩内容请查看《万物》杂志!订阅全年《万物》杂志还将赠送万物家庭实验大礼包英文版完整音频合集单期杂志购买点这里