你的普通日常僵尸

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


“人生的目的……是成为一个可悲的僵尸,为了他不知道的目的而服务,为了他不应该质疑的原因而服务。” - 安·兰德

在万圣节出现的各种神秘、恐怖和残忍的生物中,很少有像活死人那样吸引我们的想象力。当然,他们看起来可怕,闻起来难闻,并且拥有像一个心态正常的蛞蝓一样的对话技巧,但尽管他们举止粗鲁,并且不断渴望我们的大脑,僵尸还是用他们的爪子抓进了我们的内心。没有他们,万圣节就不完整。

像任何好的怪物一样,僵尸的传说也是基于事实的。根据伏都教传统,被称为博科尔的强大灵媒有能力杀死一个人,然后让他死而复生,将他变成zombi,一个对创造他的博科尔百依百顺的奴隶。随着外人开始调查这些神话,他们发现这些邪恶的巫师使用一种化学混合物,包括致命的毒药河豚毒素,来模仿死亡的生理迹象。这种僵尸汁液不仅仅减慢受害者的心率 - 这种有毒混合物对人脑有持久的影响,包括记忆丧失和谵妄,使他们成为理想的奴隶。一旦目标被宣布死亡并埋葬,博科尔就可以挖开坟墓并认领他的僵尸。


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虽然博科尔人已经尝试使用脑化学物质来制造完美的僵尸数百年,但还有其他人已经完善了僵尸化的艺术更长时间。寄生虫是自然界的维克多·弗兰肯斯坦。这些微型神经科学家将其他生物变成盲目的奴隶,仅仅是为了推进主人的自私目标。他们比我们更擅长伏都教,而且他们已经这样做了无数年。

在我即将展示的所有案例中,一旦宿主被感染,它们就是活死人。他们没有康复的希望,没有救赎的机会。他们将按照寄生博科尔的要求执行他们的行为,只有在他们的身体发挥了作用之后,僵尸才会被释放到永恒甜蜜的怀抱中。

僵尸,它会蜇人

虽然它们可能缺乏对大脑的渴望,但寄生蜂是神经僵尸化的大师。例如,翡翠jewel wasp将它的蟑螂宿主变成了一个不幸的保姆。通过精心放置的蜇刺,将毒液混合物注入蟑螂的大脑,黄蜂使蟑螂进入僵尸般的状态,它会高兴地跟随攻击者进入黑暗的地下室。然后,黄蜂将卵产在顺从的蟑螂体内,并将其密封在坟墓中。很快,卵孵化、进食、化蛹,然后出现,而蟑螂则坐着等待它的身体被消耗殆尽。

但也许是寄生蜂Cotesia glomerata最值得拥有大师的称号。雌性将卵产在毫无戒心的毛毛虫体内。当幼虫孵化时,它们实际上是从内部吃掉宿主。但更令人难以置信的是毛毛虫对这种剥削的反应:这个不幸的宿主变成了不死保镖,即使在幼蜂已经饱餐了毛毛虫的内脏之后,仍然保护着它们。这个几乎被吃光的受害者甚至会在刚刚吞噬了它肉体的化蛹黄蜂身上吐丝结网,这是对它的博科尔的最后一次忠诚行为,然后它就死了。幼虫对它们的宿主施加了什么样的化学咒语来灌输如此的忠诚,仍然是一个谜。

带我飞向坟墓

它们看起来可能像果蝇,但蚤蝇不仅仅是一种无害的害虫 - 至少对于作为蝇幼虫宿主的蚂蚁来说是这样。蚤蝇是理想的好莱坞僵尸寄生虫,完全具备对神经组织的需求。尽管它们可能很可怕,但你不得不承认这些苍蝇很有格调。

蚤蝇幼虫从
蚂蚁的头部孵化出来,来自国家地理





首先,雌蝇将卵注入蚂蚁宿主的体腔。一旦孵化,幼虫就会进入蚂蚁的头部,在那里它们以血淋巴(蚂蚁的血液)、肌肉和神经组织(又名 brraaaaaiiiiiinnnnssss)为食。幼虫蝇将在宿主的头部内度过数周,控制其行为,同时啃食其大脑,直到它们完全掏空蚂蚁的头部。与此同时,蚂蚁像僵尸一样四处游荡。当幼蝇决定它准备化蛹时,它会释放一种酶,通过溶解将其头部连接到身体的膜来斩首蚂蚁。幼虫在蚂蚁分离的头部中化蛹大约两周,然后作为完全长成的成虫出现,准备交配并找到自己的僵尸宿主。

其他苍蝇将黄蜂变成凶残的僵尸女王。Xenos vesparum幼虫耐心地等待,直到黄蜂靠近。当它感知到它的受害者时,幼虫跳到黄蜂身上,钻入其外骨骼进入其腹部,并开始吞噬黄蜂的血液。随着它的生长,幼虫开始扰乱黄蜂的思维。通常具有社会性的黄蜂会从它的群体中退出,并开始表现得鲁莽。然后,在初夏,受感染的黄蜂只是离开了它的群体,并且仿佛受到了某种咒语的控制,前往一个聚会场所。很快,其他被寄生的黄蜂也到达了,寄生虫开始交配。雄蝇从黄蜂体内出现,并寻找仍然在僵尸宿主体内的雌蝇,允许雄蝇进入繁殖所需的唯一部位。

那些幸运地被雄蝇感染的黄蜂会死亡。然而,那些被雌蝇感染的黄蜂仍然受到它们的寄生虫的控制。它们开始表现得像黄蜂女王,收集食物并增加体重。然后,它们前往女王在秋天聚集的地点,并在其他黄蜂皇室的豪华环境中度过冬天。当季节变化并且黄蜂出现时,僵尸女王会带着它们致命的蝇幼虫回到它们的群体。它们所到之处,都会留下幼虫,等待着下一个毫无戒心的黄蜂降落。

罗斯玛丽的婴儿藤壶

大多数寄生虫都非常非常小。但并非所有僵尸化寄生虫都是微不足道的。以头胸纲为例 - 寄生藤壶。

是的,我刚刚说了寄生藤壶,尽管它们成年后看起来不太像藤壶。成年寄生虫看起来像雌蟹产卵的囊。然而,由于其幼虫形态,特别是幼生幼虫,它被归类为藤壶,这使其整齐地归类于蔓足纲。

藤壶的策略很简单:找到一只螃蟹。阻止它蜕皮,这样它就无法摆脱你。进入它的神经和循环系统并安顿下来。成长。使其绝育,这样就没有东西与你的生存空间竞争。当你的体型太大而无法容纳在里面时,假装是一个卵囊。让它在水中为你沐浴,温柔地照顾你,并为你提供营养,因为它认为自己怀孕了。它甚至会帮助你像传播自己的卵一样传播你的幼虫,将它们扇入水中。

然而,存在一个明显的问题。并非每只螃蟹都是雌性,因此天生就倾向于照顾它的卵。那么,当寄生虫不小心感染了雄蟹时,它会做什么呢?嗯,这很简单,真的。它让它表现得像个女人。

没错 - 寄生虫将雄蟹变成了变性者。

通过改变雄蟹神经生理学中的激素,它使雄蟹表现得像雌蟹一样。它的腹部变平变宽,并且开始呈现出怀孕雌性的行为特征。雄性会经历与雌性相同的过程,即培育和照顾它的小寄生虫宝宝。这个大男孩将继续爱、崇拜和喂养它的小寄生虫宝宝直到它死亡,就像雌蟹会做的那样。

与鱼同游

Spinochordodes tellinii,也称为铁线虫,成年后是自由生活的水生生物,作为线虫,在泥土中苟延残喘。然而,它们的幼虫以蟋蟀的肉为生。问题是,蟋蟀并不总是待在潮湿的地方,如果线虫在它又高又干的地方离开宿主,它就会死亡。有什么比驱使不知情的蟋蟀宿主溺水自杀更好的方法来确保它最终到达它想去的地方呢?

蠕虫究竟如何控制蟋蟀的大脑尚不清楚,但理论表明,寄生虫已经开发出一种方法来模仿昆虫大脑中的天然化学信号。对受感染大脑化合物的分析表明,神经递质和负责运动和定向的化学物质的水平升高,特别是与重力有关。这些蛋白质与昆虫产生的蛋白质相似,但并非天然存在,这表明寄生虫能够产生并分泌自己的化学信号来扰乱蟋蟀的思维。最终结果,让寄生虫非常高兴的是,蟋蟀会寻找水源并直接跳入水中。通常情况下,这种行为是致命的 - 蟋蟀是不太会游泳的,大多数跳入凉爽深处的人都会溺水身亡。这种协助自杀让寄生虫有机会挣脱束缚,轻松地扭动身体进入泥土,在那里它继续它的生命周期。

不仅仅是吸虫

吸虫,或称片形吸虫,以其复杂的生活周期而闻名,这些周期涉及多个宿主。通常,从宿主到宿主的转换是通过捕食性相互作用促进的。Dicroelium dentriticum,一种生活在绵羊肝脏中的吸虫,也不例外。问题是,它的中间宿主是蚂蚁,而绵羊通常不以吃蚂蚁而闻名。那么,寄生吸虫是如何从蚂蚁转移到绵羊身上的呢?

嗯,实际上,它始于蜗牛。蜗牛在快乐地爬行时意外地吃掉了吸虫的卵,寄生虫孵化并在蜗牛的性腺中发育。最终,吸虫在蜗牛的粘液中排出,这种粘液恰好被蚂蚁吃掉。这就是事情变得奇怪的地方。一旦感染,蚂蚁在很大程度上继续像往常一样工作。白天,蚂蚁像蚂蚁一样行动。但是当太阳下山时,寄生虫接管了。每天晚上,僵尸蚂蚁都会离开它的群体,寻找一根草叶。当它找到一根草叶时,它会爬到顶端,咬住草叶,然后等待日出。日复一日,蚂蚁都会忠实地等待在它的草叶顶端,直到它被一只吃草的绵羊意外地吃掉,从而完成它的奴役者的生命周期。

谁说僵尸不是真菌?

即使是微小的真菌也会参与僵尸化趋势。真菌Ophiocordyceps unilateralis是另一种针对蚂蚁的僵尸化寄生虫(它们真的遭受了僵尸棒的短端)。以蚂蚁为目标当然很好,但对于真菌来说,宿主的选择出现了一个难题:真菌需要完美的光照、湿度和温度组合才能生存,而这些条件在地面上是不存在的。蚂蚁通常生活在地面上,因此不应该是Ophiocordyceps的好住所。不过不用担心 - 真菌已经设计出一种改变思维的解决方案。

感染了Ophiocordyceps unilateralis的蚂蚁发现自己被迫远离家园,爬上树木或嫩芽,最终到达叶子的背面,在那里它们紧紧咬住下巴并等待真菌从内部将它们吃掉。令人难以置信的是这些僵尸蚂蚁选择最终安息之地的精确度:它们都选择死在朝北叶片底部的叶脉上,距离地面约 25 厘米,湿度为 94% 至 95%,温度在 20 至 30 摄氏度之间 - 这是真菌生长的完美条件。几周后,孢子从现在完全被吃掉的尸体上掉落,感染其他蚂蚁并继续真菌的生命周期。

Christie Wilcox is a postdoctoral researcher in cellular and molecular biology at the University of Hawaii, where she studies venom. She is also a science blogger and communicator.

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