颠覆认知:寄生虫不感染也能控制宿主

文章作者:bianji3 | 2018-06-25
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      在自然界存在很多的物种,寄生虫就是其中之一,值得一提的是很多时候寄生虫相比较于其宿主构造要简单的多。 寄生虫是具有致病性的低等真核生物,可作为病原体,也可作为媒介传播疾病。寄生虫特征为在宿主或寄主(host)体内或附着于体外以获取维持其生存、发育或者繁殖所需的营养或者庇护的一切生物。寄生虫可以改变寄主的行为,以达到自身更好地繁殖生存的目的。

裂头绦虫会使寄主体棘鱼“胆量更大”,棘鱼会经常游至浅水滩,暴露在掠食者的视线范围之内,因此很容易被水鸟吞食。

  据报道,一种绦虫头部长着抓钩,它用头部尖刺将自己附着在宿主体内脏器官中,通过自己面条般的身体吸食营养物质。一旦它将自己身体固定好,就很少再变动,这种绦虫没有嘴和内脏,没有循环系统或者呼吸系统,它的稀疏簇状神经系统勉强被称为“大脑”。尽管如此,这种非常简单的生物却能操控较为复杂的动物——甚至在未感染宿主体的情况下。

  这种绦虫叫做“裂头绦虫(Schistocephalus solidus)”,像其它绦虫一样,它拥有一个复杂的生命周期。它会在水鸟内脏系统繁殖,水鸟将绦虫卵排到体外,当绦虫卵孵化之后,绦虫幼体将感染桡足类小型甲壳纲生物,它们经常被棘鱼吞食,棘鱼再次被水鸟吞入腹中,这样就完成一次生命循环。

  当它进入棘鱼身体之后,会以某种方式改变它们的行为,使棘鱼游向更温暖的水域,在那里裂头绦虫会生长得更快,最大情况下会达到棘鱼体重的一半。同时,裂头绦虫会使寄主体棘鱼“胆量更大”,棘鱼会经常游至浅水滩,暴露在掠食者的视线范围之内,因此很容易被水鸟吞食。

  来自明斯特大学的尼科尔·德曼德特(Nicolle Demandt)和本尼迪克特·索斯(Benedikt Saus)开发了一种简单的方法,能够评估绦虫如何控制它的宿主体。他们将一群棘鱼放生在一个池塘,然后用漂浮食物引诱它们到水面,用“人造鸟”攻击它们,他们设计的“人造鸟”是弯曲木棍上绑着一个假鸟嘴,然后用假鸟嘴不停地戳水面。研究负责人乔恩·彼得·沙克(Jorn Peter Scharsack)说:“我们使用乐高积木制造这个假鸟嘴,这个实验非常简单,但却非常有效。”

  当遭到攻击之后,成群未感染裂头绦虫的棘鱼将游至池塘底部,隐藏在水草之中,相比之下,感染裂头绦虫的棘鱼却仍停留在危险的水面。沙克说:“很显然这些棘鱼对于危险一点也不在乎,如果你想吓唬它们,它们几乎不会反应。”

  棘鱼的大胆行为也影响到了其它动物,例如:生活在浅滩和群居的动物,棘鱼对于周围生物的活动性非常敏感。个别动物做出的微小行为变化,将转变成为群体性较大的集体行为。这意味着如果某条棘鱼遭受意识控制寄生虫的感染,在某种程度上,这群鱼也是如此。

  德曼德特和索斯通过重复实验证实了这一点,他们将感染和未感染个体混合在一起,结果显示,如果感染绦虫的棘鱼占绝大多数,未感染的棘鱼也会跟随它们,留在危险的浅水域,而不是逃离游至水塘底部。这种间接性控制此前从未被记录过,而且对寄生虫可能有益。如果有一大群不顾危险的鱼儿停留在水面,掠食者很容易发现并展开攻击,从而增大了水鸟吞食绦虫感染棘鱼的概率。

  那么这些棘鱼呢?坚持与鱼群在一起并不一定是错误的决定,因为鱼群数量提供了安全保障,但在这种情况下,感染个别鱼儿的绦虫可能将危险扩散至整个鱼群。

  美国加州大学芭芭拉分校生态学家朱莉娅·巴克(Julia Buck)说:“在过去半个世纪中,寄生虫学家一直对寄生虫感染寄主体行为感到好奇,之前我们发现黄蜂将卵植入蟑螂体内,改变蟑螂行走方式;蠕虫诱导蟋蟀自杀;真菌使蚂蚁变成‘僵尸’等。但是这项最新研究证实了另一种现象——即使不侵入身体感染宿主体,也会改变宿主体群体同类的行为方式。

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