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寄生虫如何操纵宿主行为

本文来源于财经网 2017-07-24 13:39:21 我要评论(0
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Robbie Rae,英国利物浦约翰·摩尔斯大学遗传学讲师

翻译:Xu Binbin

利物浦——科幻小说一直探索一种可怕的可能性,那就是我们被剥夺了自由意志,某些令人不快的生物可以控制我们的思想或者将我们变成辛勤工作的僵尸。但思想控制不过是一种文学修辞。寄生虫也往往使用这种方法进入所需环境,并在那里生长、繁殖以及完成其生命周期。

以冬虫夏草这种真菌为例,它通过干扰热带雨林蚂蚁的行为使其爬上一株植物,牢牢抓住一片叶子直到死去。冬虫夏草真菌而后通过在森林地面上洒满孢子来完成繁殖,以此来感染地面上更多的蚂蚁。同样,一种感染舞毒蛾幼虫的病毒促使它们成群结队爬到树顶去等死。这种病毒而后进行繁殖,并在森林地面上洒满病毒颗粒。

这些寄生虫促使宿主爬到高处,从而扩大其传染性孢子或颗粒的覆盖范围。但其他物种可以诱发更复杂的行为。比如线形蠕虫可以感染蟋蟀,并驱使它们跳入各种水源中自杀,无论是小池塘还是游泳池。而线形蠕虫恰恰是在这样的水生环境中繁殖并完成其生命周期。

不仅无脊椎动物可以受到寄生虫的思想控制。比如通过犬类、人类和其他哺乳动物之间撕咬传播的狂犬病毒。为最大限度地拓展向其他宿主传播的机会,这种病毒实际可以改变宿主的思想,将其变成一台流着口水、碰到什么咬什么的愤怒的咬人机器。

可以影响人类行为的另一物种是原生弓形虫,弓形虫病的随机主体。弓形虫极为常见,按照气候和饮食的不同,各国有15%到85%的感染率。而巴西和法国的感染率约为80%,而日本则仅有7%。

弓形虫可以通过猪、牛、羊等家畜感染人类。而且事实表明,法国和巴西菜肴中的生肉菜肴更为常见。但弓形虫很容易以猫为宿主,通过改变老鼠的行为来完成对猫的感染。也就是说,这种微生物增加其宿主老鼠被猫吃掉的可能性,它可以抑制老鼠畏光的天性和对猫尿的恐惧。

人类也可以在感染弓形虫后出现令人震惊的行为变化。感染者可以妒忌、不相信他人、不尊重规则以及不懂得规避风险;结果导致他们发生车祸的可能性几乎是常人的三倍。此外,被感染的妇女可能有自杀倾向,或者更加热心、容易有不安全感并且注重道德。

此外,有证据表明弓形虫感染可以造成精神问题。40多项研究结果显示精神分裂症患者弓形虫抗体检测呈阳性,表明他们此前曾经感染过。同时弓形虫还与痴呆、孤独症、帕金森氏症和脑癌有联系。

这些精于控制宿主的寄生虫究竟是以何种方式实现对各种无脊椎和脊椎动物的控制?一种可能性是他们能够改变大脑中多巴胺和血清素等神经递质的含量。神经递质是一种经过漫长进化保留下来的古老分子结构,神经递质已知会影响人类行为。

多亏基因组学和蛋白质组学的发展,我们已经开始理解神经递质在导致寄生虫控制宿主行为时所起的作用。当研究人员分析弓形虫基因组时,他们发现了多巴胺合成的前期物质L-DOPA,表明寄生虫或许可以在宿主脑部直接合成并分泌多巴胺。这可以解释被弓形虫感染的老鼠为什么多巴胺水平居高不下,也可以解释多巴胺抑制剂为什么可以抑制他们因寄生虫感染所导致的行为。

感染无脊椎动物的寄生虫同样可以操纵神经递质水平。比如,扁头泥蜂为其蟑螂宿主注入含有神经递质和章鱼胺的混合毒液。这会导致蟑螂进入一种类睡眠状态,此时黄蜂就会将蟑螂拖进自己的巢穴,并在其腹部产卵。

像弓形虫在老鼠体内一样,棘头虫能够战胜其淡水甲壳纲宿主的畏光天性。被吸引到水面的甲壳纲宿主会被鸭子吃掉,此时棘头虫就可以完成其生命周期。

研究人员发现当为未感染的端木足动物注入血清素时,他们会在水边逗留更多时间,就像被感染一样。而且对感染线形蠕虫的蚱蜢所进行的蛋白质分析发现,释放神经递质的蛋白质会发生改变。

我们仅仅是刚开始明白这些各式各样的寄生虫操纵高手能以何种方式操纵无脊椎动物和脊椎动物的行为。但我们已经知道操纵神经递质是一种常见的方式。如果进一步研究能够证实科幻小说中某些看似荒诞的幻想,这也绝非不可思议。

Copyright: Project Syndicate, 2017.

www.project-syndicate.org

【作者:Robbie Rae】 (编辑:wenjing)
关键字: 宿主 寄生虫 行为
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