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寄生蜂的黑客特工|混乱博物馆

大象公会  · 公众号  · 科技自媒体  · 2017-06-01 23:14

正文

病毒总是带来死亡,然而在我们这个星球上,有些物种是如此地欢迎病毒,甚至将病毒的整个基因组都嵌入自己的基因组内部,它们将远古的一次感染变成了今日的一件利器,从内部瓦解了猎物的意志,成为最可怕的猎手。


   以下为视频文字稿:

你可能没听说过膜翅目,但不可能不知道这个目的成员:膜翅目的昆虫统称蜂,其中还有一个科特称蚁。

蜂和蚁当中有许多真社会性昆虫,给人留下了勤劳合作的印象,但膜翅目里一多半的物种都是寄生蜂,或者更严格地叫做“拟寄生蜂”(Parasitoid)。区别在于寄生通常不会杀死宿主,甚至不会显著影响宿主健康,但拟寄生一定会程序性地杀死宿主。

我们先来认识两例惊人的寄生蜂,它们不但能寄生,还能控制宿主的行为。

第一类是斜脉姬蜂属(Reclinervellus),广泛分布在欧亚大陆上,专门寄生园蛛科的蜘蛛。

园蛛科擅长织网,它们的网是标准的圆形网,还经常在网上织出宽大的蕾丝,警示过往的飞鸟不要一头撞坏了蛛网。自己就蹲在网中央守株待兔——结果等来了瘟神。

斜脉姬蜂会悄悄靠近,在它身上产一两粒卵,幼虫孵化后就紧紧叮在园蛛身上,吸吮它的血淋巴,无法挣脱,越长越大。等幼虫准备羽化的时候,园蛛也忽然发了疯:它会拆掉自己辛苦编成的网,然后到处织蕾丝,搭成一个坚固的脚手架。幼虫见它大功告成,就用毒液要了蜘蛛的命,自己在脚手架上化蛹结茧。

另一个例子是盘绒茧蜂属(Cotesia),也在世界各地广泛分布,相比蜘蛛,它们更喜欢肥肥嫩嫩的毛毛虫。

就拿粉蝶盘绒茧蜂来说,雌蜂会在田野中寻找粉蝶的毛虫,然后用锋利的产卵器蛰进它的体腔,产下一二十粒卵。卵孵化后就以毛虫的血淋巴为食,在组织间小心翼翼地活动,绝不伤及重要脏器。被寄生的毛虫还茫然不知,照样大快朵颐,而且一直保持幼年形态,无论怎么蜕皮都只会长成更大的毛虫,不会变成蝴蝶。

幼虫做好了羽化的准备,就会分泌毒液麻醉毛虫,咬破毛虫的体壁,一股脑钻出来,在毛虫身子下面吐丝结茧——然而毛虫还没有死,昆虫是开管循环,没有血压,体表穿刺只是轻伤。

这只毛虫会渐渐醒来,自己吐丝,在盘绒茧蜂的茧外面再织一个大茧,然后静静趴在这个大茧上面赶走其它寄生蜂,直到精疲力竭困饿而死——因为盘绒茧蜂的主要天敌就是其它寄生蜂。

难以相信区区一只几毫米大的寄生蜂竟如此工于心计,能将宿主玩弄于股掌之间,这背后真正的伎俩,乃是因为它们豢养了一批特工病毒。

多脱氧核苷酸病毒(Polydnavirus)就是这些寄生蜂的鹰犬,它们必须在姬蜂或茧蜂的输卵管里才能复制,并随虫卵进入寄生蜂的宿主体内。它们在蜘蛛或毛虫的体内虽然不能复制,却能抑制它们的免疫系统,使其无法杀死寄生蜂的卵和幼虫,同时还会修改寄生蜂宿主的内分泌——节肢动物的神经系统非常简单,在生命中的某个阶段执行哪种指令,完全由内分泌调节。这些病毒修改了它们的内分泌,也就修改了它们的行为,如同黑客侵入了一台电脑。

多脱氧核苷酸病毒与寄生蜂彼此之间如此依赖,乃至永远地融为一体:病毒的基因已经完全并入寄生蜂的基因组,这些姬蜂和茧蜂的每个个体都先天地带有病毒,专精地应对某些猎物,堪称进化史上最奇妙的集体舞。


混乱博物馆由大象公会的主笔刘大可老师创立欢迎扫描下方二维码关注混乱博物馆”订阅号。