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寄生虫在日出、日落时把蚂蚁变成僵尸

  

  它占据了蚂蚁的大脑,使它们附着在草叶的顶部,这样它们就可以被牛和鹿吃掉。普通的肝吸虫有一个特殊的生命周期,因为它在蜗牛、蚂蚁和食草动物之间移动。现在,哥本哈根大学的研究人员对这种微小寄生虫的工作原理有了更多的了解。这些新知识增加了我们对寄生虫的了解,寄生虫可能是地球上最广泛的生命形式。

  Ant with parasites

  解剖蚂蚁和什么

  你可以看到包裹的寄生虫(白色椭圆形结构)从后体溢出。照片:Brian Lund Fredensborg

  想象一下,你醒来时,下巴紧抓着摇曳的草叶的顶端,却不知道自己是如何到达那里的。这就是蚂蚁感染柳叶刀肝吸虫的现实,这是一种微小的寄生扁虫。肝吸虫有一个复杂的、近乎疯狂的生命周期,它从劫持蚂蚁的大脑开始。这只毫无戒心的蚂蚁爬上去,把它有力的下颚夹在一片草叶的顶部,使它更有可能被牛和鹿等食草动物吃掉。

  哥本哈根大学植物与环境科学系的研究人员发现,这种寄生虫控制蚂蚁的能力比以前认为的要狡猾得多。令人印象深刻的是,当草太热时,寄生虫甚至可以让蚂蚁爬回草叶上。

  “在凉爽的早晨和晚上,牛或鹿吃草时,把蚂蚁放在草地上,然后再下来躲避太阳的致命射线,这是相当聪明的。我们的发现揭示了一种比我们最初认为的更复杂的寄生虫,”布赖恩·伦德·弗雷登斯堡副教授解释说,他和前研究生西蒙娜·诺德斯特兰德·加斯克一起进行了这项研究,他现在是荷兰瓦赫宁根大学的博士生。

  关于这种寄生虫的研究刚刚发表在科学杂志《行为生态学》上

  研究人员在丹麦罗斯基勒附近的Bidstrup森林中对数百只受感染的蚂蚁进行了标记。

  布赖恩·伦德·弗雷登斯堡说:“把颜色和数字粘在蚂蚁的尾部需要一些灵巧,但这让我们可以长时间跟踪它们。”

  

  蚂蚁被标记上颜色和数字。图片来源:哥本哈根大学Brian Lund Fredensborg和Simone Gasque。

  然后,他们观察了受感染蚂蚁的行为与光线、湿度、一天中的时间和温度的关系。很明显,温度对蚂蚁的行为有影响。当温度较低时,蚂蚁更有可能依附在草叶的顶部。当气温上升时,蚂蚁放弃了草地,爬回地面。

  “我们发现温度和蚂蚁行为之间存在明显的相关性。我们开玩笑说发现了蚂蚁的僵尸开关,”布莱恩·伦德·弗雷登斯堡说。

  僵尸蚂蚁:肝吸虫感染蚂蚁的大脑,导致它停止工作进入一片草叶,这样它的下一个宿主——牛、羊、鹿或其他食草动物——就会吃掉它。与此同时,一大群吸虫在蚂蚁的腹部等待传播。

  食草动物:0一旦食草动物吃下了被感染的蚂蚁,它也会被肝吸虫感染。肝吸虫带走了我控制蚂蚁大脑的细胞在宿主胃酸中死亡。蚂蚁腹部的大群蚂蚁被一个囊保护着只溶解o在宿主的肠道中。在这里,肝吸虫通过胆管进入肝脏,当它们吸食血液,发育成成年吸虫,开始产卵,然后通过宿主动物的粪便排出体外。

  蜗牛:哦!一旦吸虫卵被排出体外,它们就躺在地上,等待蜗牛爬过并离开吃粪便。在蜗牛体内,卵发育成幼虫吸虫,无性繁殖它们可以乘成几千个。

  粘液球:为了离开蜗牛并转移到下一个宿主身上,幼虫吸虫会引起蜗牛咳嗽,从而将它们以粘液块的形式排出体外。蚂蚁被粘液球所吸引吃了它,就吃下了吸虫幼虫。

  一旦肝吸虫感染了蚂蚁,几百种寄生虫就会侵入蚂蚁的身体。但只有一种能到达大脑,在那里它能影响蚂蚁的行为。其余的肝吸虫隐藏在蚂蚁的腹部。

  “在这里,可能有数百个肝吸虫等待蚂蚁把它们带到下一个宿主身上。它们被包裹在一个胶囊里,保护它们免受宿主胃酸的侵害,而控制蚂蚁的肝吸虫则死亡。你可以说它为其他动物牺牲了自己,”Brian Lund Fredensborg解释道。

  感染了许多肝吸虫的动物会因寄生虫在宿主肝脏和胆管周围移动而遭受肝脏损伤。

  

  僵尸蚂蚁咬住摇曳的草叶顶端,等着被鹿和牛吃掉。照片:Brian Lund Fredensborg和Simone Gasque

  Brian Lund Fredensborg指出,还有许多其他寄生虫改变动物行为的例子。因此,劫持宿主行为的寄生虫在食物链中的作用比许多人想象的要大。根据Fredensborg的说法,这项新研究揭示了一种被极度低估的生物。

  “从历史上看,寄生虫从来没有得到过如此多的关注,尽管有科学资料表明寄生虫是最广泛的生命形式。这在一定程度上是因为寄生虫很难研究。然而,寄生虫的隐秘世界构成了生物多样性的重要组成部分,通过改变宿主的行为,它们可以帮助确定自然界中谁吃什么。这就是为什么它们对我们来说很重要,”他说。

  这种微小的肝吸虫在丹麦和世界其他温带地区广泛存在。这名研究人员和他的同事将继续研究这种寄生虫,以及它是如何控制蚂蚁大脑的。

  “我们现在知道温度决定了寄生虫何时接管蚂蚁的大脑。但我们仍然需要弄清楚寄生虫使用哪种化学物质的混合物将蚂蚁变成僵尸,”弗雷登斯堡总结道

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