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走近科學:被下降頭的魚緣何自投羅網?

假弗焰胞複口吸蟲(Diplostomum pseudospathaceum)這種眼吸蟲的一生有三個階段, 分別對應著不同的宿主。 最開始, 這些寄生蟲在鳥類的消化系統裡受精產卵, 蟲卵隨著鳥蛋來到了外面的世界。 蟲卵在水中孵化成纖毛幼蟲(Miracidium, 亦作毛蚴), 尋找並入侵中間宿主淡水蝸牛。 纖毛幼蟲在淡水蝸牛體內增殖並發育成尾動幼蟲(cercaride, 亦作尾蚴), 為下一任宿主“魚”做好準備。 假弗焰胞複口吸蟲從皮膚進入到魚的體內, 由於不同器官組織提供的營養物質不同, 不斷改變的連續刺激對吸蟲而言就像GPS, 帶它一路向北來到魚眼並安定下來慢慢生長——直到魚被鳥吃掉,

又開始了新的一輪生命迴圈。

眼中有寄生蟲的魚仿佛被下了降頭, 蟲就像一雙無形的操琴手, 稍一撥弄魚便乖乖跟著指示走。 當寄生蟲還年幼時, 它幫助宿主避開捕食者;而吸蟲一旦發育成熟, 便會不顧一切唆使魚把自己送到鳥的餐桌上, 因為只有這樣吸蟲才能延續自己的生命迴圈。

其實許多寄生蟲都能改變宿主的行為, 讓宿主為自己所用。 比如被弓形蟲(Toxoplasma gondii)寄生的老鼠就會變得不再害怕貓, 因為弓形蟲需要在貓體內增殖發育。

魚眼中的寄生蟲

莫斯科塞沃爾特斯夫生態與進化研究所(Severtsov Institute of Ecology and Evolution)的Mikhail Gopko和他的同事們在2015年時完成的一個科研項目證明, 感染吸蟲幼蟲的魚沒有未感染的魚那麼活躍, 這樣一來它們就不太容易被捕食者發現, 也很難被漁網捕獲了。

現在這個組又研究了被感染了成年眼吸蟲的虹鱒, 這個階段的眼吸蟲已經躍躍欲試想進入宿主鳥的體內增值發育了。 研究組發現受感染的虹鱒遊動更積極, 也活動範圍也更接近水面。 這兩個特點都讓魚更易被鳥發現。

研究人員模擬鳥要捕魚時掠過水面的影子, 正常的魚立即停止遊動仿佛被凍住一般, 而受成蟲感染的魚卻遊得異常歡快, 生怕“鳥”看不見自己。

Gopko說綜合兩項研究表明, 眼吸蟲對其宿主的操控取決於寄生蟲的發育階段。 “未成年的吸蟲還太年幼, 不足以入侵下一任宿主。 ”他說, 因此它們的首要目的是保護宿主魚的安全。 成年後的眼吸蟲則已有增殖能力了, 所以它會驅使魚被鳥吃掉。

之前就有研究指出魚感染了眼吸蟲後行為會出現異常, 因為隨著幼蟲逐漸成熟, 魚眼晶體會變得渾濁呈乳白色, 進而影響視力。 但本研究論文的作者認為, 僅視力受影響不能解釋魚在感受到捕食危機時不靜反動的情況,

也不能解釋感染幼蟲和成蟲後的截然相反行為模式。

研究人員還做了這樣一個實驗, 讓魚同時感染幼蟲跟成蟲, 觀察它們受到模擬捕食時要花多長時間“解凍”。 它們表現出的行為和僅感染成蟲後的行為相符。 因此當不同階段的寄生蟲爭奪利益時, Gopko說:“顯然成蟲是最後的贏家。 ”

德國普隆馬克思-普朗克進化生物研究所的寄生蟲專家Nina Hafer說, 上述實驗很符合幼蟲及成蟲的不同傾向, 幼蟲希望宿主躲避捕食者的襲擊, 而成蟲則驅使宿主被捕食者吃掉。 她指出, 目前很少有研究一個宿主同時被幼蟲和成蟲感染, 並互相爭奪宿主資源的專案。 “該項研究揭示了操控宿主可以影響哪些特性和物種, 這也是研究寄生蟲如何改變宿主的生理反應的重要因素之一。 ”她說。

http://ssswxb.ihb.ac.cn/fileup/HTML/20160516.htm

http://cod.zzu.edu.cn/newware/rtjsc/kcnr/zj/zh6/zj6-1-01'.html

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