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科学家发现毛虫如何控制螳螂宿主的大脑

科学家发现毛虫如何控制螳螂宿主的大脑

这只不起眼的虫子和雄伟的螳螂之间的战斗,你认为谁会赢呢? 你可能会感到惊讶。
佐藤拓也

  • 马毛虫可以控制宿主的大脑并将其引导到水中,然后将其淹死。
  • 多年来,科学家们一直在研究蠕虫的精神控制能力。 但到底发生了什么?
  • 新的研究表明,这些智能生物已经发现了如何窃取 DNA 来操纵宿主。

马毛虫表面上看起来像简单的生物,但实际上它们是自然界最复杂的身体掠夺者。

这些寄生蠕虫看起来像黑色的、多丝的马毛,它们会控制宿主的大脑并迫使他们自杀。

多年来,科学家们一直在研究毛虫及其控制思想的能力,但这些聪明的绑架者如何在分子尺度上实现这一壮举,直到最近还是一个科学谜团。

神奇的猫模仿毛虫魔术

旋毛虫需要水才能繁殖,因此当它们准备好时,它们会将宿主强行放入水中,最终将宿主淹死。
佐藤拓也

作为幼虫,毛虫一生的首要任务就是被吃掉,通常是被蝌蚪或小蚊子吃掉。 但只有当该动物被更大的陆地昆虫(例如臭虫)吃掉时,这种情况才会发生 蟋蟀或者是由蠕虫控制的千足虫、蚱蜢或螳螂。

当昆虫的消化液溶解第一个宿主的身体后,马毛虫就会像特洛伊木马一样起飞。 它会在大约三个月内耗尽新宿主的营养, 在带领主人投河自尽之前。

毛虫在水中繁殖并产卵,因此在宿主自杀后,毛虫可以游到最近的毛虫狂欢球,重新开始这个循环。

根据上个月发表在同行评审期刊上的研究,蠕虫通过巧妙的模仿技巧接管了宿主。 当前生物学

研究人员发现,这些蠕虫模仿宿主体内的化学物质,其作用就像宿主的神经递质——帮助大脑与身体其他部位沟通的化学信使。

DNA窃贼

在这幅螳螂扫描图像中,缠绕的线是一条毛虫,它已准备好控制宿主的大脑。
佐藤拓也

在这项研究中,研究人员检查了马毛蠕虫 Chordodes fukuii 及其首选宿主螳螂(也称为螳螂)的遗传密码。

他们发现,当绳索 为了操纵螳螂自杀,蠕虫的基因组发生了许多变化。 大约 3,200 个基因变得更加活跃并开始产生更多蛋白质,而大约 1,700 个基因变得不那么活跃。

与此同时,研究人员注意到螳螂的基因发生了轻微的变化。

这为科学家们提供了发现蠕虫如何控制的关键线索:如果唯一的变化发生在绳索内部 基因组,这意味着螳螂通过创造自己的化学物质而不是利用其宿主来控制螳螂。

研究作者塔比·米什纳 (Tabby Mishina) 表示,这些蠕虫很可能通过一种称为水平基因转移的过程窃取螳螂 DNA 的副本,从而产生这些精神控制化学物质。 研究人员发现了 1,420 个脊索动物基因与螳螂的基因非常相似,这一事实也支持了这一观点。

通常情况下,遗传密码是从父母垂直传递给孩子的,但在水平基因转移中,系绳直接拾取螳螂的DNA。

毛虫并不是唯一能做到这一点的生物体—— 病毒 经常做。 但毛虫无疑是表现出这种能力的更大、更复杂的生物体之一。

Mishina 表示,Chordodes 并没有犯下大规模的 DNA 盗窃案,而是可能窃取了几代人积累的遗传物质。 这种 DNA 为他们提供了对宿主进行洗脑所需的工具。

毛虫操纵宿主的三种方式

幸运的是,人类和毛虫不会混合。 但我们为可怜的螳螂感到难过。
佐藤拓也

研究作者进一步试图弄清楚这些化学物质到底对螳螂的大脑做了什么来控制它。 他们将旋毛虫的基因变化与三种可能的机制联系起来。

第一个机制是控制多巴胺等神经递质。

米科纳说:“与未受感染和未受感染的螳螂相比,我们发现一些经过处理的螳螂体内的多巴胺含量非常高。”他补充说,还需要更多的研究才能确定。 但 之前的学习 她证明,多巴胺可以刺激昆虫的运动和动机,就像对人类一样。

作者报告说,另一种可能的方法是蠕虫 它还激活鼓励螳螂向光移动的基因,最好是水平偏振的光,例如从水体反射的光。

最后,研究作者发现了与螳螂昼夜节律相关的基因变化。 马毛虫使其宿主在中午最为活跃,此时更容易发现水面反射的光线。 宿主移动得越多,就越有可能找到合适的下沉地点。

人类应该担心吗?

幸运的是,据《纽约时报》报道,目前还没有马毛虫对人类洗脑的报道。 加州大学害虫综合管理计划

如果你以某种方式吃了被感染的虫子,最糟糕的情况可能就是轻微的肠胃不适。

毛虫模仿仅在其首选宿主中发现的化学物质。 因此,根据这项研究,脊索动物只能控制螳螂,而不能移动其他昆虫或哺乳动物。

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