泰国木蚁感染寄生真菌:行为大变似游走僵尸(图)

转自 http://www.sina.com.cn  2011年05月13日 08:40  新浪环球地理

泰国木蚁感染真菌行为大变似游走僵尸泰国木蚁感染真菌行为大变似游走僵尸

  新浪环球地理讯 北京时间5月13日消息,据美国国家地理网站报道,生活在泰国热带雨林的冠层里的木蚁在感染一种寄生真菌后,行为会大变,似游走的僵尸。现在科学家更好地了解了这种蚂蚁被感染的方式,以及感染发展的进程。

  这种名为Ophiocordyceps的真菌会控制木蚁的神经系统,使其出现怪异行为,帮助这种真菌繁殖后代。在这项最新研究中,科研人员利用显微镜观察了蚂蚁内部受到的影响,并查看了感染的发展进程。该研究组发现,正在生长的真菌会慢慢充满蚂蚁的身体和大脑,导致蚂蚁的肌肉日渐萎缩,肌肉纤维分离。他们发现,从被感染到木蚁完全变成一具“行尸走肉”需要大约3到9天。被感染的蚂蚁最初仍会像正常的时候一样,居住在它们的巢穴里,与其他蚂蚁发生互动,甚至进食。

  美国宾夕法尼亚州立大学的昆虫学家大卫·休斯是这项研究的负责人,他说:“我认为它们是嵌合体:部分是蚂蚁,部分是真菌。随着时间推移,真菌部分逐渐增多,最终木蚁的行为不再受自己控制。”该研究还发现,这种真菌喜欢在正午时分杀死它的蚂蚁寄主,不过目前他们还不清楚确切原因。为了查看蚂蚁和真菌的这种互动行为,科学家已经对泰国木蚁进行了多年研究。例如在2009年的论文中,休斯及其同事描述了这种真菌对它的僵尸寄主的“引导”。

  正常木蚁很少迷路,而僵尸木蚁会漫无目地的游走,根本找不到回家的路,被感染的蚂蚁会因为肌肉抽搐而从树冠上掉落下来。一旦落到地上,它们就无法重返树冠,只能在深林下层生活,这里比冠层温度更低、更潮湿,而且地面上还覆盖着一层厚厚的树叶,非常适合真菌生长。几天后,真菌操纵蚂蚁紧紧咬住一片树叶。蚂蚁大脑里的真菌细胞不断繁殖,促使蚂蚁用来打开和闭合下颌骨的肌肉纤维分离。再过几天,真菌会以子实体的形式从蚂蚁的头顶长出来,释放出孢子,感染其他从这里路过的蚂蚁。从感染到释放孢子,整个过程需要大约2到3周时间。

  休斯表示,真菌什么时候操纵蚂蚁咬树叶,至少周围环境起到部分决定作用。如果林下叶层太干燥,真菌就会再“耐心等待一段时间”。2009年的研究发现的大部分长出真菌的蚂蚁,都是在湿度高达95%、温度在68华氏度到86华氏度(20到30摄氏度)的环境下找到的。最新研究使这个故事变得更加曲折,该研究显示,真菌的致命一击往往发生在正午阳光最强的时候。也许它需要借助阳光进行最后阶段的感染,不过这只是一种猜测。

  该研究还指出,这种真菌不会直接攻击木蚁的大脑,而是通过分泌混合物来影响蚂蚁的大脑和神经系统。休斯表示,这种混合物“可能会对运动神经元产生影响,但是目前这只是根据我们看到的现象进行的推测。”研究人员希望这项成果最终会有实际用途,例如可以制出针对特定害虫的生物杀虫剂。多种木蚁喜欢在潮湿的木头里筑巢,这会对建筑物造成很大破坏。

  休斯说:“这将是我的科研组最感兴趣的。我们如何利用这一发现控制蚂蚁,以及哪些才是具有破坏性的害虫。”该研究成果发表在5月9日的《BMC生物学》杂志上。(孝文)