入侵身體搶奪真菌
康涅狄格大學(xué)的研究人員最近在“自然科學(xué)報(bào)告”中記錄了周期性蟬與感染它們的真菌之間的血腥而迷人的關(guān)系,劫持了它們的行為,并直接從僵尸電影中引出了一個場景。“這對我們來說是一個有趣的故事,而不是蟬,”康涅狄格州生態(tài)學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)研究員兼兼職教授約翰庫利說。
盡管研究人員已經(jīng)了解了大約100年的真菌,但Cooley和他的同事David Marshall,一名博士后和實(shí)驗(yàn)室技術(shù)員Kathy Hill已經(jīng)發(fā)表了關(guān)于這種感染的新發(fā)現(xiàn)。
故事始于蟬的出現(xiàn),大約2%至5%的人感染了一種名為Massospora cicadina的真菌孢子。盡管這種真菌感染雄性和雌性蟬,研究人員發(fā)現(xiàn),在出現(xiàn)的早期,感染 - 此時被稱為第一階段感染 - 引起男性的奇怪行為改變,除了正常的交配行為外,它們還會表現(xiàn)出來。翼甩動通常只在雌性蟬中出現(xiàn)。
受感染的雄性蟬就像希臘神話中的警笛一樣詭計(jì);他們像女性一樣輕彈他們的翅膀,引誘健康毫無戒心的男性,他們足夠接近暴露于孢子,導(dǎo)致他們的厄運(yùn)?;疾〉男坌砸矔L試與未感染的雌性交配,將它們暴露于更多的孢子中。
感染導(dǎo)致昆蟲的腹部變得膨脹,因?yàn)樗錆M了粉狀的白色真菌孢子,最終到達(dá)完全破裂或脫落的程度。當(dāng)腹部脫落時,生殖器就會隨之丟失 - 但這并不能阻止蟬從他們渴望交配的過程中消失。
被最初感染的蟬傳播的孢子感染的蟬表現(xiàn)出所謂的第二階段感染,在第一階段感染后出現(xiàn)相同的感染周期,在某些情況下盡管缺乏生殖器和大部分腹部感染仍然正常,無論走到哪里都噴出孢子。
真菌的工作已經(jīng)完成,孢子已經(jīng)傳播并準(zhǔn)備好感染后代。
越來越多的研究
Cooley說,在其他物種中已經(jīng)觀察到對寄生蟲或真菌的類似感染的研究,例如在甲蟲,果蠅甚至哺乳動物中,并且在過去10年左右的時間里導(dǎo)致了越來越多的文獻(xiàn)。
在蟬感染中,Cooley說,“這種現(xiàn)象是最終的進(jìn)化性軍備競賽,宿主因?yàn)樗鼈儽粶缇蛟谶M(jìn)化上與真菌無關(guān)而為了傳播孢子而失敗。”
他預(yù)計(jì),隨著這些軍備競賽的更多細(xì)節(jié)被揭露,這一研究領(lǐng)域?qū)⒃谖磥韼啄昀^續(xù)升溫。
這種類型的研究必須在現(xiàn)場進(jìn)行,并且很難預(yù)測真菌存在于何處。研究這些不幸蟬的最佳地點(diǎn)幾乎是偶然發(fā)現(xiàn)的。正如Cooley解釋的那樣,“我會開車并說'圣煙,這個地方有很多死蟬。發(fā)生了什么事?'”
他說,這種劫持真菌的發(fā)現(xiàn)是基礎(chǔ)科學(xué)研究和觀察重要性的一個很好的例子,并可能最終導(dǎo)致科學(xué)突破。
“基礎(chǔ)研究有時并不是非常令人興奮,它可能會在很多地坐著看蟲子,”他說。“你從來沒有真正知道收益和應(yīng)用會是什么。但是基礎(chǔ)研究可能會導(dǎo)致某人有'啊''時刻。也許這會導(dǎo)致新的生物控制,也許這種真菌會分泌一些東西來改變新陳代謝或神經(jīng)行為。我們必須看看它的去向。“
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