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看似活著的螞蟻:可能早都死了 還被真菌操控著
2017/12/01 08:13:09瀏覽1561|回應0|推薦16
   
     科學家最新研究發現,偏側蛇蟲草菌所操控的僵屍螞蟻大腦並未被真菌侵蝕。真菌只是通過操縱螞蟻機體動作就能達到自己的目的。換言之,宿主螞蟻就像是被困在駕駛座上的司機,而真菌控制了汽車輪子。
    要找到世界上最邪惡的精神控制案例並不是什麼難事。你不用去看科幻小說,去到類似巴西這種熱帶國家的叢林中就可以找到。仔細觀察那些距離森林地面25釐米的樹葉,看看它的背面有沒有什麼異樣。如果幸運的話,你可能會發現一只螞蟻緊貼著葉子的主葉脈,似乎為了不掉下去,下頜緊緊鉗住了葉子。但事實上,這只螞蟻的生命已經結束,它的身體屬於偏側蛇蟲草菌(Ophiocordyceps unilateralis),也就是僵屍真菌。
   當真菌感染木蟻後,它會在螞蟻體內不斷生長,吸收螞蟻體內的營養物質並控制螞蟻意識。在一個星期的時間裡,真菌會迫使螞蟻離開自己安全的巢穴,並爬到附近的植物上。它會操縱螞蟻停留在25釐米高的地方,這一位置的溫度和濕度都恰到好處,有利於真菌的生長。此外,真菌還操縱螞蟻將其下顎死死咬住一片葉子。最後,真菌會從螞蟻的頭部長出一根長柄,形成一個充滿孢子的球狀囊。而且螞蟻往往會被操縱會爬上一片懸在其慣常覓食路徑上的葉子,這樣以來真菌孢子會落到由此經過的其他螞蟻身上,再依次將它們侵蝕。
    這種真菌操控螞蟻的技巧無與倫比,堪稱電子游戲《最後生還者》(The Last of Us)的怪物背後的有機體,或者是電影《天賜之女》(The Girl with All the Gifts)中的僵屍。這也是賓夕法尼亞州立大學昆蟲學家大衛·休斯(David Hughes)的痴迷所在,他一直在研究這種真菌。他想知道真菌究竟是如何控制木偶的 - 他最新的實驗表明,這種真菌要比想像的更為殘忍。
    休斯的生馬德爾·弗雷德裡克森(Maridel Fredericksen)用一種特殊的顯微鏡把受感染的螞蟻切成50納米厚的薄片,切片厚度只是頭發寬度的千分之一。她仔細掃描了每一片,將圖像編譯成三維模型,並標注哪些組織屬於螞蟻,而哪些是真菌。單單標注螞蟻的一塊肌肉就花了弗雷德裡克森三個月的時間。為了加快速度,休斯與計算機科學家丹尼·陳(Danny Chen)合作,他通過一種人工智能來區分螞蟻和真菌。
    研究顯示,當真菌第一次進入宿主體內時,它就像單細胞一樣懸浮在螞蟻的血液中,不斷進行自我復制。但經過一定程度的復制後,正如弗雷德裡克森的圖像所顯示的那樣,這些單細胞開始協同工作。它們通過相互建立一種在感染植物的真菌中很常見的短管來相互連接。通過這種方式,真菌之間可以相互溝通和交換營養。
    他們也開始侵入螞蟻的肌肉,要麼穿透肌肉細胞本身,要麼填滿肌肉細胞之間的空間。結果就是顯而易見的:紅色的肌肉纖維被相互連接的黃色真菌細胞網絡所包裹,這是偏側蛇蟲草菌所特有的。休斯的研究小組發現,另一種致命性感染螞蟻但不操縱思維的寄生真菌也會在肌肉細胞間傳播,但不會在單個細胞之間形成管道,也不會將自身導入肌細胞網絡中。
   每當休斯或其他人討論僵屍螞蟻時,他們總是把它作為一個單一的整體,真菌不斷在侵蝕和控制宿主。但是你也可以把真菌看作是一個殖民者,它所瞄准的宿主螞蟻就是其殖民地。單個細胞開始在宿主體內獨自存在,但最終會聯合起來,融合成一個超級有機體。通過相互聯系,這些無腦的細胞可以征服一個宿主生物的大腦。
   但令人驚訝的是,他們可以在不需要接觸大腦的情況下做到這一點。休斯的研究小組發現,真菌細胞侵蝕了螞蟻的整個身體,也包括它的頭部,但螞蟻的大腦卻沒有受到任何傷害。賴斯大學的凱利?維納史密斯(Kelly Weinersmith)表示,還有其他的寄生蟲可以在不破壞大腦的情況下操縱宿主。例如,一只扁形蟲會在小鰭底鳉(California killifish)的大腦上形成一個類似地毯的隔離層,使大腦保持完整,同時讓這種魚的行為不規律,引起鳥類——也就是扁形蟲下一個宿主的注意。維納史密斯指出:“但是偏側蛇蟲草菌對螞蟻的操縱相當精確,以至於真菌不會侵入宿主的大腦,這真是令人驚訝。”
    回想起來,這是有道理的。佛羅裡達中央大學的克裡薩德貝克(Charissa de Bekker)說:“如果這些寄生蟲只是侵入並破壞神經元組織,我並不會認為我們觀察到的操控行為會像現在這樣引人注目。這種操控行為比想像的更為復雜。”她指出,真菌會分泌大量的化學物質,從遠端影響宿主大腦。
   總體來看,真菌侵入宿主身體,利用宿主機體相互溝通,影響遠端的宿主大腦。休斯認為這種真菌還可以更直接地控制螞蟻的肌肉,真正把操控螞蟻的行為變成“控制木偶的游戲”。一旦感染發生,他說螞蟻體內的神經元——也就是大腦控制肌肉的主要方式——開始死亡。休斯懷疑真菌開始接管螞蟻行為。它有效地將螞蟻的四肢動作與大腦割裂開來,讓自己干預其中,釋放化學物質,迫使四肢肌肉收縮。如果這是正確的話,那麼螞蟻就會像囚犯一樣在自己的身體中慢慢結束生命。它的大腦就像一個困在駕駛座上的司機,但真菌控制著輪子。

                                                              網易科學人
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