冉浩
在泰國的熱帶雨林里,一只列羅氏弓背蟻在不同植物的葉子上來回游蕩,它脫離了群體,單獨行動,看起來孤苦伶仃。它很痛苦,身體甚至不時地抽搐著,或者從葉子上掉落。但是,它依然巡游著,漫無目的,又不知疲倦。最后,它咬住一片樹葉,懸掛在那里,一動不動了。不知過了多久,從它頭后的脖頸處,慢慢伸出了一根長枝,那是真菌的子實體,里面充滿了孢子。這些孢子將隨風飄散,擴散到遠方……而那只螞蟻,則在活著的時候就已經(jīng)失去意識,它的行動,只為讓真菌可以從高處釋放自己的后代,那時,它已經(jīng)是一具活“僵尸”了。
這種讓人有些發(fā)怵的真菌,屬于一個特殊的門類——線蟲草,這是一類專門感染昆蟲的真菌。我們在全世界范圍內(nèi)大約已經(jīng)知道了有幾十種線蟲草專門感染螞蟻,其中,已知有26種線蟲草能夠制造“僵尸螞蟻”。
探討這些真菌如何支配僵尸螞蟻,是一件非常有趣的事情。盡管其機理尚不完全清楚,但毫無疑問的是,寄生物并沒有接管宿主的神經(jīng)系統(tǒng)——那需要足夠細致、復(fù)雜的神經(jīng)改造技術(shù),對于這些結(jié)構(gòu)簡單的寄生物而言,是不可能完成的任務(wù),更何況線蟲草沒有神經(jīng)這種高端的結(jié)構(gòu)。我們可以觀察到,這些真菌細胞嵌入螞蟻的全身,圍繞著螞蟻的肌肉組織和腦組織,它們將一部分肌肉分解,但并沒有破壞螞蟻的腦組織。它們所能做的,很可能是影響宿主的中樞神經(jīng),誘發(fā)它產(chǎn)生相應(yīng)的指令。
這意味著,線蟲草必須產(chǎn)生某些物質(zhì),并最終能影響螞蟻神經(jīng)或肌肉細胞的基因表達,使它產(chǎn)生某種具有傾向性的行為,如在植物之間游蕩。巡游是螞蟻本身具有的行為,只是被真菌在特定場合下激發(fā)了出來,包括咬住某個物體也是螞蟻本身就具有的行為。然而,真菌顯然能夠把握時機,也許它們能夠感知高度變化,抑或是其他變化,從而調(diào)整物質(zhì)的釋放量。
研究顯示,螞蟻自身的生物節(jié)律被打亂,而表現(xiàn)出一種新的節(jié)律性,甚至可以說,是同一性。如被感染的列羅氏弓背蟻在中午活動、咬葉,而在傍晚時分徹底死亡,在時間上,所有的感染個體幾乎是整齊劃一的。實驗結(jié)果顯示,被某種線蟲草感染的列羅氏弓背蟻會在清晨咬葉,到下午早些時候死亡,在時間上也比較統(tǒng)一。這些行為的出現(xiàn),很可能與溫度有關(guān),并且可能與真菌的細胞周期有關(guān)?;蛘哒f,真菌能夠在不同的時間產(chǎn)生不同的物質(zhì)或者調(diào)整產(chǎn)量。另外,真菌干擾宿主的生物節(jié)律,可以弱化宿主身體的抵抗力,從而使它們更容易擊敗宿主的防御體系。
線蟲草和螞蟻之間的故事可以追溯到相當久遠的年代。目前,我們已經(jīng)有了一點化石證據(jù)支持——2010年,有報道稱,在4800萬年前的葉子化石上發(fā)現(xiàn)了疑似被感染螞蟻咬痕的遺跡。由此可以估計,螞蟻和線蟲草之間的糾葛可能已有1億年的歷史了。
如果寄主與寄生物已經(jīng)互相糾纏了如此之久,那么雙方之間多半會發(fā)生矛與盾的故事。事實也是如此。螞蟻,作為典型的社會性生物,在這方面面臨更大的威脅——一只工蟻很可能將寄生物帶回巢穴,并且殃及整個族群。而當它變成僵尸離家出走的時候,死亡地點仍然十分靠近自己的巢穴。然而多數(shù)情況下,整個巢穴并沒有因此徹底覆滅。如果考慮真菌的繁殖能力,真正被感染的螞蟻仍然是少數(shù)。螞蟻們通過減少不必要的外出、及時丟棄同伴的尸體等行為減少了被感染的概率。而在雨林中,還有其他寄生物會破壞線蟲草,使它們即使成功感染,最終產(chǎn)生孢子的成功率仍降至10%以下。
由此可見,盡管線蟲草演化出了讓人驚奇的生存策略,它仍然被同樣接受自然選擇的宿主、其他生物所制約,且彼此之間達成了一種微妙的平衡狀態(tài)。每一個物種都被限定在了一個區(qū)間內(nèi),不至于過度膨脹,也不會被輕易消滅。這大概就是生態(tài)平衡的真諦吧。