生物世界
说到引起人类恐慌,恐怕少有生物能像寄生虫这么成功,寄生于消化道的蛔虫、侵入肝脏的肝吸虫、杀人于无形的疟原虫……
一名3岁男孩的肠道被蠕虫堵塞,图片来源 wikipedia
甚至,连电影都非常热衷于借用寄生虫的恐怖形象,比如漫威电影中的毒液、《异形》中的抱脸虫、《铁线虫入侵》中的变种铁线虫……
电影《异形》中的抱脸虫
但你可能想不到,这些靠吸食寄主血肉维持生存的寄生虫,也有可能成为其他寄生虫眼中弱小可怜又无助的寄主……
什么是重寄生
这是一个“螳螂捕蝉,黄雀在后”的故事,当一种寄生生物被另一种寄生生物寄生时,重寄生(hyperparasitism)现象便出现了。有时,这种寄生关系甚至可以发展到三重寄生、四重寄生。
举个例子,菜粉蝶(Pieris rapae)的幼虫被菜粉蝶盘绒茧蜂(Cotesia glomerata)寄生,而这种小型寄生蜂又被小折唇姬蜂(Lysibia nana)寄生,菜粉蝶盘绒茧蜂和小折唇姬蜂分别是菜粉蝶的寄生蜂和重寄生蜂。
小折唇姬蜂,图片来源wikipedia
典型的重寄生生物主要存在于昆虫纲,尤其是分布于膜翅目中的细腰亚目以及双翅目、鞘翅目,目前已知膜翅目中的17个科以及双翅目和鞘翅目中的少数几个种为重寄生生物。
植物界同样存在诡异的重寄生关系,有一类植物,名字就叫重寄生,是檀香科重寄生属(Phacellaria)下的物种。
这类植物一般寄生在桑寄生、槲寄生等植物的枝蔓上,而桑寄生、槲寄生等植物则是在木本树木枝梢上营半寄生生活。
重寄生植物往往无茎无叶,丛生于寄主植物上。
某种重寄生,图片来源 phytoimages
世界的本质就是套娃?
上面这些还是比较简单的寄生关系,自然界中还有不少多重重寄生,有个典型的例子是一个微生物实验室发现的5重寄生关系。
在这个案例中,寄生关系从一只雏鸟开始,丽蝇的幼虫寄生于雏鸟腹部,靠吸血为生,幼虫又被一种重寄生蜂寄生,重寄生蜂体内则携带一种细菌——沃尔巴克氏菌(世界上分布最为广泛的共生菌之一),而沃尔巴克氏菌自己则被噬菌体侵袭(它们在细菌体内自我复制),寄生关系居然达到了5重之多,简直是套娃本娃有木有!
然而,寄生关系可能还没有终止,最小的寄生者可能是转座子,这已经算不上是生物了,而是一类特殊的基因片段,它们能单独复制,并且将复制而来的片段插入到其他基因顺序上的不同位点,就像是寄生在基因中的寄生虫,而且,转座子能干扰基因的正常功能,也很像寄生虫对寄主的损害。
重寄生关系中的相互制约
有人认为,重寄生关系和草、食草动物、食肉动物之间的关系有些相似,能够互相制约。
这样相互制约的例子确实存在,比如说有一种叫做偏侧蛇虫草(Ophiocordyceps unilateralis)的真菌,就很喜欢寄生在莱氏弓背蚁(Camponotus leonardi)的体内。
感染了偏侧蛇虫草的蚂蚁,图片来源 wikipedia
而且,偏侧蛇虫草会改变蚂蚁的行为模式,让蚂蚁离开原本的觅食路径和居住地,转而跑到温度和湿度适合真菌生长的区域,然后,这些蚂蚁会紧紧咬住叶脉直到死亡,这个过程中,偏侧蛇虫草会从蚂蚁头部长出子实体并释放孢子,完成生殖过程。
不过,莱氏弓背蚁也不是只能坐以待毙,它们学会了“以菌治菌”。偏侧蛇虫草会被另外一种真菌寄生,这种真菌能消灭偏侧蛇虫草。
于是,蚂蚁们通过互相梳理毛发,让这种真菌在蚁群中扩散,借此限制偏侧蛇虫草对蚁群的破坏力,从而使三者之间的关系达到相对平衡的状态。
重寄生还能治病呢
或许是受此启发,有人开始研究重寄生生物在病虫害防治以及医疗领域的应用价值。
举例来说吧,栗疫病菌(Cryphonectria parasitica)是一种能对美洲栗树造成严重损害的真菌(栗疫病同时也是最重要的森林病害之一),但有一种病毒(低毒力病毒CHV1),能在栗疫病菌间传播,使栗疫病菌出现雌性不育的现象。
通过人为释放感染低毒力病毒CHV1的栗疫病菌,能有效缓解栗疫病菌的破坏力,这种生物防治方式已经取得一定成效。
栗疫病菌感染导致树皮开裂,图片来源wikipedia
至于医疗方面,很多噬菌体能控制细菌的增殖,要是能用于治病,比抗生素可有效多了。目前,不少研究人员都将噬菌体疗法作为对抗超级细菌的一种思路,或许有一天我们就能用上噬菌体“药物”了呢。
审核专家
冉浩
知名科普作家
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