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僵尸真菌：掌控蚂蚁行为

2014-11-27 17:10阅读：

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僵尸真菌：掌控蚂蚁行为
僵尸真菌：掌控蚂蚁行为 - 埃丝塔尔 - 荒 凉 山 庄 ：远离尘嚣的绿岛
据国外媒体报道，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。

　　据国外媒体报道（2010年夏），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。
　　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。
　　目前，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”。
　　美国哈佛大学科学家大卫-休斯介绍说，“全部都是如此。在一平方米的范围内，你或许能够找到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。
　　由休斯领导的科学家团队注意到，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。
　　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。
　　休斯表示，“现在，我们把它看作是行为控制的首个案例，也许是能够被发现的唯一证据。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。
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科学家在对巴西木匠蚁进行研究时，发现这种蚂蚁会被4种不同的真菌感染，最后将它们变成僵尸。真菌进入蚂蚁体内之后，会操控蚂蚁的行为，迫使它们四处游荡，直到来到适于它们传播孢子的地方。随后，这些真菌杀死宿主，将尸体变成培养基。
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2011年3月美国国家地理网站报道，科学家在巴西雨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。
巴西雨林，僵尸蚂蚁的头部向外长出一根类似茎干的物体，这根“茎干”实际上是一种新发现的真菌，名为“Ophiocordyceps camponoti-balzani”。科学家2日表示，这种真菌最初被认为是单一物种，名为“Ophiocordyceps unilateralis”，但实际上有4个截然不同的种群，并且全部能够对蚂蚁进行精神控制。
　Ophiocordyceps camponoti-balzani能够感染蚂蚁并占领它们的大脑，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。此项研究领导人、美国宾夕法尼亚州大学昆虫学家大卫?休斯表示，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。
　根据3月2日发表在《公共科学图书馆?综合》杂志上的研究论文，在注意到不同真菌从蚂蚁受害者头部长出之后，休斯及其同事得出了这一发现。休斯说：“据我们推测，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等待我们去发现。考虑到生存环境的危险状况，我们需要尽快进行取样工作。”
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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。
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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。
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Ophiocordyceps camponoti-rufipedis真菌种群中的白色真菌（左）正从死了两天的僵尸蚂蚁头部长出。在蚂蚁的关节处，我们也能明显看到白色带毛的真菌。蚂蚁死后，这种真菌便快速将孢子传遍整个尸体。但在最初的几天，我们很难从外部发现真菌存在的迹象。
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在Ophiocordyceps camponoti-rufipedis感染的后期，这种真菌会迅速吃掉僵尸蚂蚁体内的营养物质，同时开始在体外开辟“殖民地”。图片中，真菌正从脑后长出（右上方）。随着时间的推移，它们将变得更长，更为明显。
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成熟的僵尸真菌。在感染的最后阶段从僵尸蚂蚁脑部长出的真菌与其他真菌种群有所不同。图片展示的是Ophiocordyceps camponoti-rufipedis，形成单一的茎干，第一幅图片中Ophiocordyceps camponoti-balzani则形成一根叉状茎干。
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即便对于僵尸真菌来说，事情也并非总是按计划进行。图片中，两只僵尸蚂蚁的尸体摞在一起，上面的蚂蚁并没有咬下一片叶子，而是咬在下面蚂蚁的颈部，可能让真菌丧失一个稳定的寄居所。
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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。图片中，一只黄蜂被虫草属真菌感染，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。
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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。比如图片中的苍蝇。休息指出，真菌能够帮助大自然保持正常运转。“它们虽然没有大熊猫那么可爱，但对于地球的健康来说，真菌的重要性却难以估计。”
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正如图片所展示的那样，蟋蟀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。休斯正计划揭开这一谜团。他希望能够在巴西森林发现更多僵尸真菌种群。“我们当前发现的僵尸真菌只是冰山一角。

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