巨型扁形虫入侵法国并在科学家意识到之前横行了 20 年

蠕虫正在实现 400 年前中世纪英国军队的梦想

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本文发表在《大众科学》的前博客网络上,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


现在回想起来,是有迹象的。

2013 年,一群幼儿园的孩子被学校草地上数百条“小蛇”吓坏了。一位女士无疑是惊恐地发现她家猫的毛上有一条长长的蠕虫,便把它带到当地兽医那里,却被告知是绦虫。

其他人发现了奇怪的蠕虫,并将其展示给当地大学,但被敷衍地鉴定为水蛭或其他“普通、无趣的动物”。早在 2005 年,一位科学家实际上发表了一篇报告,报告了法国出现了一种奇怪的新蠕虫,但它是在一本晦涩的真菌学杂志上发表的。无脊椎动物生物学家不读那些杂志(为他们辩护,其他任何人也不读)。


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然而,有些事情是你期望科学家很快注意到的。比如……以前没有锤头扁形虫的地方出现了长达一英尺、分泌毒素的掠食性锤头扁形虫。

展品 A

这种动物不容易与其他任何动物混淆。

然而,尽管有上述许多公民的报告,他们非常肯定自己看到了新事物,但不知何故,这样一个生物在法国科学家的眼皮底下爬行了二十多年。

“我们仍然对科学当局对这些蠕虫的存在完全没有反应感到惊讶,”《PeerJ》上一项新研究的作者写道

我认为,这种情况的发生是一个令人遗憾的评论,但稍后再谈。

首先,是精彩的细节。

正如其名,陆生扁形虫是扁平的并在其腹面拥有独特的“蠕动底面”。在这个底面上,有一层厚厚的、强大的纤毛,这些纤毛在特殊腺体铺设的粘液带上来回拍打。它们有时会使用这种粘液像蛞蝓一样用一根细线把自己放到地面上

它们通过气味来捕猎和追踪猎物,并使用粘性的、可能是有毒的分泌物来制服它们。一旦捕获到食物,它们就会注入消化酶,然后吸吮由此产生的汁液。它们首选的食物是土壤中的动物,如蚯蚓、蛞蝓、原生生物、线虫和昆虫幼虫

欧洲有本地的陆生扁形虫,但它们通常不到一厘米长。另一方面,入侵的东南亚锤头扁形虫是以英寸而不是毫米来衡量的。显然,在法国,有些甚至是按英尺来衡量的。

在《PeerJ》杂志上发表的一篇新论文中,一个由法国和澳大利亚科学家组成的团队筛选了公民科学家四年来的蠕虫报告。他们还比较了收集到的蠕虫的细胞色素氧化酶 I 基因,以了解存在多少物种以及每个物种的多样性。

综合起来,他们确定在法国至少有 种入侵的锤头扁形虫,其中三种是已命名的物种,两种是未命名的。

在物种内部,扁形虫似乎是克隆的,因为它们的细胞色素氧化酶序列显示物种内变异性为 0%。锤头扁形虫克隆自己的方式有一个非常奇特的名字,叫做“分裂生殖”。在这个浮夸的名字背后,其过程归结为蠕虫将其尾部粘住,拉动,并断掉一块仍在蠕动的碎片,这块碎片会继续长出一个头部并继续前进。你知道,就像你做的那样。

距尾端约 1 厘米处,蠕虫的身体收缩。蠕虫将尾巴粘住并拉动,瞧!一条新的蠕虫。大蠕虫可以每月做一两次。来源:Justine 等人,2018 年

在它们位于热带和亚热带东南亚的家园中,锤头扁形虫确实会进行有性繁殖,尽管由于我一直未能发现的原因,它们在入侵的地方不进行有性繁殖。这种缺乏性繁殖的现象解释了遗传多样性的缺乏,但这似乎根本没有困扰扁形虫(有趣的是,同样的道理也适用于入侵物种之王蒲公英*)。物种内部的零遗传多样性似乎也暗示着每个物种都只被引入法国一次。

蠕虫是如何进入法国的?这部分很容易。它们到达那里的方式与它们到达世界其他地方的方式相同,通过入侵物种的强大推动者——苗圃贸易。它们是在各国之间运输的盆栽植物的土壤中旅行的。

以前,科学家们认为入侵的扁形虫只能在欧洲的温室中生存,它们最早于 1878 年在邱园皇家植物园的温室中被记录下来。但是,这些科学家在 1999 年拍摄于法国城市于尔屈伊的视频清楚地表明,Bipalium kewense 推翻了这一理论。此后的几年里,报告数量增加

尽管现在在法国的大部分地区都有关于这种蠕虫的记录,但它们似乎更喜欢被称为比利牛斯-大西洋地区的西南部地区,作者将其描述为“入侵性陆地涡虫的小天堂”。该地区冬季温和潮湿,适合扁形虫生存。一位居民在 2017 年 9 月、2017 年 12 月和 2018 年 1 月在花园土壤中观察到多种锤头扁形虫物种在户外存活。显然,欧洲的冬天在那里对它们来说没有任何阻碍。

回想起来,考虑到几十年来已知四种入侵了亚热带的美国佛罗里达州、佐治亚州、北卡罗来纳州、南卡罗来纳州、路易斯安那州、德克萨斯州甚至加利福尼亚州,在法国发现这种蠕虫应该不足为奇。法国南部也被认为是亚热带地区。

几年前我住在得克萨斯州时,亲眼见过一只锤头扁形虫,我对它奇怪的头部和独特的外观感到困惑,通过快速的谷歌搜索,我弄清楚了它是什么。法国没有人这样做 20 年,或者如果他们这样做了,他们不认为或不知道它值得注意或发表吗?

法国科学界在 20 多年里未能识别出这些蠕虫,这不仅是对法国(多样性研究的历史据点之一,我最喜欢的草原花之一Gaillardia就是以一位法国植物学赞助人的名字命名的)的生物学家,而且是对世界各地生物学家的自然历史和多样性教育状况的悲哀评论。

作者将其归因于“无知”,但我会进一步说明。我对这个话题有强烈的感受。

20 年来,生物学家反复缺乏足够的自然历史知识,甚至不知道他们看到的东西是新的和不同的,我认为这是一个可耻的事件。然而,不应该感到羞愧的不是专家。而是那些将多样性教育和研究牺牲在分子生物学祭坛上的教育机构和资助机构。

我将第一个承认分子生物学很重要,甚至是至关重要的。我大学时曾担任过大学生物化学入门课程的助教,并且我一直都在这篇博客文章中包含分子和生化信息。没有分子生物学,就无法理解生物学。

但多样性和自然历史也很重要。我之前在这里详细写过为什么,但足以说明,当生物学家不能意识到大型的有毒掠食性扁形虫是令人震惊的新事物时,我们已经到了一个可悲的境地。必须在生物学教育和研究资助中为这个重要主题腾出空间。必须这样做。

作者说,扁形虫在法国的出现令人担忧,因为正如我们所看到的,锤头扁形虫是大型掠食者。它们可能是入侵地区最大的无脊椎动物掠食者,这表明它们对本地无脊椎动物的影响“不可忽略”,尽管目前还没有人确定。不祥的是,法国团队拍摄到了一只扁形虫攻击本地蚯蚓的照片(在北美,大约三分之一的蚯蚓群本身就是入侵物种,所以……聊胜于无)。它们还在肆无忌惮地吞噬其他哪些本地无脊椎动物?

最终,法国的救星可能是扁形虫本身。佛罗里达大学 IFAS 推广中心报告说,它们“是它们自己最大的敌人”,原因很简单:它们是热情的食人族。

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*人类也可以被认为是入侵物种,但蒲公英的优势在于我们还没有获得草甘膦抗性或风传播后代

参考文献

Justine J、Winsor L、Gey D、Gros P、Thévenot J.(2018)“我家里的巨型蠕虫!法国大都会和法国海外领土的锤头扁形虫(Platyhelminthes、Geoplanidae、Bipalium spp.、Diversibipalium spp.)”。PeerJ 6:e4672 https://doi.org/10.7717/peerj.4672

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