動(dòng)物界《釜山行》，你怕了嗎？

出品：科普中國(guó)

作者：冰冰棒（中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所）

監(jiān)制：中國(guó)科普博覽

真的有僵尸嗎？人倒是沒有，但確實(shí)存在著一些成為“僵尸”的生物。比如僵尸蟬、僵尸蛙、僵尸螞蟻等，這些生物都是被一些特定的真菌感染后，身體被真菌侵占，失去了自身的“意識(shí)”，變成由真菌控制的一具具“僵尸”。

那螞蟻是怎么被真菌感染的？我們?nèi)祟悤?huì)被這些特定真菌感染，變成“僵尸”嗎？答案在文末為你揭曉！

萊氏屈背蟻的寄生

（圖片來源：維基百科）

天降橫禍——僵尸蟻是怎么形成的

以僵尸蟻為例，一只倒霉的螞蟻可能只是在某個(gè)晴朗的下午出去覓食，它在樹上爬行的時(shí)候，不小心沾染到了特定的專門侵染螞蟻的真菌。之后，真菌就開始在螞蟻體內(nèi)繁殖增長(zhǎng)，逐漸替代了螞蟻本身的細(xì)胞和組織。原本的螞蟻?zhàn)兂闪丝沼熊|殼卻滿肚子真菌的傀儡。

這還不算最過分的，在真菌瘋狂增長(zhǎng)的過程中，真菌又會(huì)通過產(chǎn)生一些酶類或者氣體，從而控制著螞蟻的“意識(shí)”，操控傀儡蟻的行為，直至螞蟻的價(jià)值被消耗殆盡，徹底死亡。

斗智斗勇——螞蟻與真菌的極限拉扯

那么對(duì)于真菌的這種侵襲，螞蟻有沒有什么應(yīng)對(duì)措施呢？還是說毫無抵抗之力，只能任由真菌控制呢？近日奧地利和德國(guó)科學(xué)家合作研究發(fā)現(xiàn)，在真菌與螞蟻之間存在著極為明顯的“斗智斗勇”現(xiàn)象。

螞蟻會(huì)通過及時(shí)幫助同伴清理身體上的真菌，使真菌無法在螞蟻體內(nèi)大量繁殖，阻止僵尸蟻的形成；同時(shí)，真菌又會(huì)不斷進(jìn)化，變得讓螞蟻難以識(shí)別，從而逃脫被清理的命運(yùn)，大有道高一尺魔高一丈的意味。

在這項(xiàng)研究中，奧地利科學(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)螞蟻群體進(jìn)行了仔細(xì)的研究。

感染了致病性綠僵菌（后文用“真菌”指代）的實(shí)驗(yàn)螞蟻，被分別飼養(yǎng)在有同伴成員和沒有同伴成員的環(huán)境當(dāng)中。在有同伴成員的環(huán)境當(dāng)中，其他螞蟻會(huì)對(duì)被感染的個(gè)體立即做出識(shí)別和相應(yīng)反應(yīng)，并快速有效地清除群體成員身上的傳染性顆粒。

兩組實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)置，其中一組螞蟻被飼養(yǎng)在沒有同伴成員的環(huán)境（左圖），另一組則在有同伴成員的環(huán)境（右圖）。

（圖片來源：參考文獻(xiàn)[1]）

也就是說，這些真菌要想完全占據(jù)某只螞蟻的身體，不僅需要逃脫掉單個(gè)螞蟻的免疫系統(tǒng)，還要成功避開其所在群體所有螞蟻的免疫系統(tǒng)對(duì)它的識(shí)別。

不過這樣的同伴互助過程，并不能使螞蟻免除真菌的感染。為了應(yīng)對(duì)螞蟻群體之間這種互相幫忙、及時(shí)清理真菌顆粒的過程，真菌也隨之發(fā)生了根本性的變化。研究人員發(fā)現(xiàn)，在超過10個(gè)感染周期的時(shí)間里，與生活在沒有螞蟻同伴的環(huán)境中的真菌相比，有螞蟻同伴的環(huán)境中的真菌，產(chǎn)生的孢子（也可以理解為真菌的幼體）數(shù)量顯著增加。

隨著時(shí)間的推移，不僅真菌變得更強(qiáng)了，讓人意外的是，螞蟻對(duì)真菌顆粒的清除工作也減少了。也就是說，螞蟻不再能那么快速且高效地識(shí)別并清除真菌顆粒了?？蒲腥藛T對(duì)此的解釋是：真菌發(fā)生了改變，變得不再容易被螞蟻?zhàn)R別。

那么事實(shí)真的是如此嗎？真菌真的會(huì)隨著螞蟻群體的反抗發(fā)生變化嗎？為了驗(yàn)證這一猜測(cè)，科研人員又專門對(duì)有螞蟻同伴和沒有螞蟻同伴的環(huán)境中的真菌進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明，兩種環(huán)境下的真菌確實(shí)不再一樣。在螞蟻有同伴幫忙清理的環(huán)境中，真菌會(huì)逐漸減少自身麥角固醇（一種真菌特異性化合物，可以被宿主識(shí)別）的含量，以此來逃避螞蟻的群體社會(huì)性免疫清除。

冬蟲夏草其實(shí)也是昆蟲和真菌的結(jié)合體

（圖片來源：維基百科）

這表明，在真菌與螞蟻的這一場(chǎng)侵略與抵抗的戰(zhàn)爭(zhēng)中，兩方都在不斷地升級(jí)變強(qiáng)。由于彼此的存在，使得真菌和螞蟻都要不停地進(jìn)化，以增加己方成功的概率。這也不禁讓我們感慨于真菌的這種“智力”，仿佛它們有了自己的思考和意識(shí)，來應(yīng)對(duì)螞蟻的抵抗。

真菌感染的“僵尸人”會(huì)出現(xiàn)嗎？

說完螞蟻和真菌的斗智斗勇，終于到了你最感興趣的問題——那這種可怕的真菌，會(huì)侵襲人類嗎？

這一點(diǎn)我們還不用擔(dān)心。由于人體是一個(gè)非常復(fù)雜的生物體系，并且擁有完善的免疫系統(tǒng)，以真菌現(xiàn)在的能力，還不足以侵襲并掌控人類的意識(shí)。因此，至少目前看來我們還是很安全的。

結(jié)語

沒想到自然界中看似不起眼的一個(gè)昆蟲軀殼下，蘊(yùn)藏著一場(chǎng)如此激烈的戰(zhàn)爭(zhēng)。研究人員們用科學(xué)的數(shù)據(jù)為我們闡明了這場(chǎng)來自真菌與昆蟲之間的戰(zhàn)爭(zhēng)是如何不斷升級(jí)的，也讓我們對(duì)微生物這一群體有了更加客觀的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1] https://www.nature.com/articles/s41559-023-01981-6

編輯：郭雅欣