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僵尸蚂蚁的介绍

来源:白凤新文科普网   时间: 2020-10-14

美国哈佛大学科学家近日发现了地球上最古老的“僵尸蚂蚁”的证据。一种生活于4800万年前的真菌能够通过释放化学物质改变和控制蚂蚁的行为,使其变成自己的傀儡,直到蚂蚁最终死亡。

地理分布

非洲、巴西、泰国等热带雨林地区。

发现背景

这种真菌学名为“Ophiocordyceps unilateralis”,其恐怖之处的证据发现于德国达姆施塔特市附近梅塞尔化石坑的树叶化石上,这些树木大约生活于4800万年前。科学家们发现,这种寄生真菌早在远古时代就已进化出控制自己所寄生的动物的能力,甚至比喜马拉雅山脉的隆起时间还要早。

科学家们的研究成果发表于近期出版的《生物学快报》杂志之上。在研究报告中,科学家们介绍了他们是如何从大量的记载被昆虫、真菌和其他生物体破坏的树叶的图片数据库中发现这些证据的。在研究过程中,他们发现了一幅4800万年前生活于梅塞尔地区的树叶的化石图片。图片显示,这种特殊的“死亡之握”印迹来自被感染的“僵尸蚂蚁”。在4800万年前,梅塞尔地区正处于亚热带森林地区。

形态特性

这种真菌仍然存活于地球之上,通常寄生于木蚁身上。木蚁返回树冠蚁穴前,经过森林地被北京治疗癫痫哪家好啊物时通常会感染这种寄生真菌,其行为从此就会受到真菌的控制。真菌在蚂蚁体内不断生长,并释放出化学物质影响蚂蚁的行为,使其成为“僵尸蚂蚁”。一些“僵尸蚂蚁”从此离开自己所在的蚁群,独自在外流浪,寻找新鲜的树叶。

被真菌控制的“僵尸蚂蚁”从此不再有自己的行为和生活,而它们生命的最后阶段也是最痛苦、最恐怖的。在生命的最后几小时内,“僵尸蚂蚁”会爬向自己所处树叶的下方,用下颚死死地咬住树叶的中央叶脉,从而将自己困死于树叶之上,同时寄生的真菌也被锁定于树叶之上。这片树叶就成为了“蚂蚁坟墓”。

在一平方米的范围内,一般能够找到20到30个‘蚂蚁坟墓’。它们通常都处于距离地面一定高度的树叶之上,在死亡前会紧紧地咬住树叶的主叶脉。在树冠上或在森林地被物上,这种真菌无法成长。但是,“僵尸蚂蚁”通常会死于两者之间的树叶上,也就是距离地面一定高度的树叶,但未达到树冠的高度。这种环境的湿度和温度最适宜真菌的生存。“僵尸蚂蚁”死亡后,寄生真菌就会从其头部长出萌芽,产生孢子并于夜间“发射”到森林地被物上,从而再感染其他的蚂蚁。被感染的蚂蚁死亡前会用尽所有的力气死死咬住树叶,它们如此用力从而在这个世界上留下了最后的印迹。它们用自己的下颚在树叶上产生的小孔形成了一个十分特别的咬痕,呈清晰的哑铃形状。

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因为在大多数情况下,这种行为控制虽然很强大,但却很短暂,一般不会留下永久的印迹。现在的问题是,这种寄生行为的动机是什么,它们为什么不只是杀死宿主,而是要先控制宿主的大脑和肌肉,然后再杀死它。在所有的寄生生物体中,只有很少一部分进化出操纵宿主行为的能力。科学家们目前还未弄清楚寄生真菌究竟是如何控制被感染蚂蚁的,但他们知道寄生真菌向蚂蚁体内释放了生物碱化学物质。这种生物体的生命期非常独特。

当孢子从空中落到蚂蚁身上时,或它们在雨林地面上相遇时,蚂蚁开始被感染。一旦附到蚂蚁身上后,孢子通过酶进入蚂蚁的体内,菌类开始在其中生长。大约一个星期后,由菌类释放的化学物质会导致蚂蚁迷失方向,并在死亡前的最后时刻咬住叶脉或其他植物。

科学家们还发现,这些蚂蚁死亡的地点,通常拥有适合菌类生长的最理想环境。蚂蚁死亡后,菌类开始从头部慢慢发出萌芽,并长出孢子。在夜间,这些孢子被释放到雨林地面上去感染其他蚂蚁。

最新研究显示,一些菌类在生产孢子后,如果孢子在被释放一天内感染蚂蚁失败,那么这些菌类还有备份计划。地面上的孢子会慢慢长出一个第二级孢子。当有蚂蚁经过时,它们会立即抓住机会附到蚂蚁身上。

亚种分类

据美国国家地理网站报道,科学家在巴西雨北京羊癫疯的早期症状有哪些林发现新的僵尸真菌,能够感染蚂蚁,占据它们的大脑并进行“精神控制”。一旦蚂蚁移动到最适于它们生长和传播孢子的区域,它们便会痛下杀手,杀死蚂蚁。这种真菌最初被认为是单一物种,名为“Ophiocordyceps unilateralis”,但实际上却有4个截然不同的种群。并且全部能够对蚂蚁进行精神控制。这种真菌的所有4个已知种群均生活在巴西的大西洋雨林。由于气候变化和森林砍伐,大西洋雨林正快速发生改变。每一种真菌都拥有最适于它们攻击的蚂蚁猎物。这也就意味着,全世界的热带森林生活着数千种僵尸真菌。

感染过程

健康的弓背蚁(学名“Camponotus rufipes”)

奔跑在巴西森林的地面上。研究人员发现,在感染蚂蚁之后,4种新发现的僵尸真菌会采用不同的方式传播孢子。有些形成细细的“传染钉”,从受害蚂蚁的身体伸出,感染过路的蚂蚁。有些则在被感染的蚂蚁体内长出“爆炸性”孢子,当其他蚂蚁靠近尸体时,它们便射出孢子,击中这些毫不知情的过客,进而将它们变成僵尸。

寄居在僵尸蚂蚁脑部的真菌“指挥”垂死的蚂蚁寻找树叶或者其他稳定的区域安顿下来,进而获得一个稳定的“托儿所”。当Ophiocordyceps camponoti-balzani真菌准备杀死蚂蚁时,蚂癫痫六安哪家医院蚁会发了疯似地咬下所站位置的任何东西。科学家表示,这种真菌附着力很强,即使将死去的僵尸蚂蚁倒立过来,它们仍能保持静止不动。

物种宿主

蚂蚁并不是僵尸真菌的唯一宿主,其它一些昆虫同样沦为它们的猎物。比如黄蜂可被虫草属真菌感染,这种真菌尚未被正式命名或者正式记录。研究论文作者休斯指出,虫草属真菌是宿主与寄生虫之间激烈进化竞争的产物。这也就意味着,真菌通常锁定一种宿主,如果这种宿主灭绝,这种真菌的末日也就到了。

科学家表示,与蚂蚁不同,其他很多沦为僵尸真菌受害者的昆虫在孢子扩散到体内各处之后,已经很难分辨它们到底是什么昆虫。比如苍蝇、同样会沦为僵尸真菌的猎物。对于让蟋蟀变成僵尸的真菌,科学家仍知之甚少。

拯救真菌

科学家们发现了一种能够拯救这些可怜蚂蚁的真菌,一种能够阉割“僵尸真菌”的真菌,“抗'僵尸真菌'真菌”,拗口吧~),双重寄生菌。下图就是一只被僵尸真菌感染后又被双重寄生菌感染的蚂蚁,那些白色又夹杂着黄色的东西就是双重寄生。这种双重寄生菌能够寄生于“僵尸真菌”上,破坏绝大多数“僵尸真菌”的孢子,使其只有大概6.5%的孢子能够存活下来,因此,即使周围有一大群僵尸蚂蚁,其余健康蚂蚁也很少会被感染了。

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