為了繁殖后代,寄生蟲想出了各種奇怪的招數(shù)。
兩軍交戰(zhàn),最聰明的一定是那個(gè)打入敵人內(nèi)部的間諜,他既要在敵營中站穩(wěn)腳跟,又要在關(guān)鍵的時(shí)候把情報(bào)送出去,難度相當(dāng)大。同樣,寄生蟲也必須非常聰明才行,它以宿主為食,所以必須讓主人好好活著。但到了繁殖期,它就必須想辦法讓自己的后代找到下一個(gè)宿主,否則就得和宿主同歸于盡了。
寄生蟲在尋找下一個(gè)宿主這方面的想象力非常豐富,可謂八仙過海,各顯神通。比如,有一種生活在巴西熱帶雨林中的真菌,名叫僵尸真菌(Ophiocordyceps unilateralis斜體字),它們分為4個(gè)不同的種群,分別以4種不同的螞蟻為宿主。它們?cè)谇秩胛浵伒纳眢w后會(huì)讓螞蟻的肌肉變?nèi)酰粫?huì)立刻殺死螞蟻,而是保證螞蟻們能夠正常地吃飯睡覺。等到僵尸真菌性成熟之后,它們便用一種神秘的方式接管了螞蟻的大腦,這只螞蟻就像鬼魂附體的僵尸一般,爬到螞蟻們交配的地方,找一棵草爬上去,把身子倒掛在葉子的背面,用自己的爪子緊緊地抓住葉子,一動(dòng)不動(dòng)。當(dāng)這一切都做完后,僵尸真菌便吃掉螞蟻的大腦,并從腦殼中爬出來,把孢子噴灑下去,粘在葉子下面那些正在交配的螞蟻身上。
一種名叫“肝吸蟲”(Liver Fluke)的寄生蟲也很聰明。這是一種寄生在羊肝臟內(nèi)的寄生蟲,它們產(chǎn)下的卵混在羊糞里排出體外后,會(huì)暫時(shí)處于休眠狀態(tài),直到草原上的一種吃羊糞的蝸牛把它們吃下去。然后,它們?cè)谖伵sw內(nèi)孵化,并被混在黏液中排出蝸牛體外,最終被螞蟻吃掉。進(jìn)入螞蟻的身體后,肝吸蟲會(huì)努力鉆進(jìn)螞蟻的腦子,用一種至今仍未搞清的辦法,控制了螞蟻的行為。這種螞蟻會(huì)一改往日小心謹(jǐn)慎的做派,每天都傻乎乎地爬到草葉的最尖端,并呆在那里一動(dòng)不動(dòng),似乎在等待被羊吃掉。如果一天沒遇到羊,它們第二天會(huì)再來。最后,這只螞蟻終于被羊吃掉,肝吸蟲就是用這種辦法進(jìn)入了下一只羊的身體,重新開始新一輪循環(huán)。
怎么樣,僵尸真菌和肝吸蟲都很聰明吧?其實(shí)呢,它們沒有大腦,設(shè)計(jì)不出如此復(fù)雜的橋段,這完全是一種本能行為,是多年進(jìn)化的結(jié)果??茖W(xué)家們之所以花費(fèi)這么多時(shí)間和精力研究它們,就是為了借用它們的力量劫持昆蟲的大腦,從而達(dá)到控制害蟲的目的。這可比農(nóng)藥什么的好用多了,既高效又安全。
寄生蟲不光可以控制昆蟲的大腦,也可以控制哺乳動(dòng)物的大腦。這方面最廣為人知的例子是弓形蟲(Toxoplasma gondii斜體字)。雖然名字里有個(gè)蟲字,但弓形蟲其實(shí)是一種單細(xì)胞微生物。它的一生需要兩個(gè)宿主,最重要的宿主是貓。它只能在貓的腸道里進(jìn)行有性生殖,一次能產(chǎn)上億只卵。蟲卵隨著貓的糞便排出體外,尋找另一個(gè)宿主。這可以是任何一種恒溫動(dòng)物,比如老鼠。
一旦成功地進(jìn)入老鼠體內(nèi),弓形蟲卵便孵化出幼蟲,并在老鼠體內(nèi)慢慢長大。等到進(jìn)入性成熟期的時(shí)候,它們一定得想辦法進(jìn)入貓的體內(nèi)進(jìn)行有性生殖??墒枪蜗x沒有腿,如何做到這一點(diǎn)呢?答案是:讓老鼠想辦法被貓吃掉!
原來,感染了弓形蟲的老鼠會(huì)突然變得不怕貓了,它們聞到貓尿的味道會(huì)興奮,甚至屢屢在貓洞前挑釁。這是怎么回事呢?研究顯示,這是因?yàn)楣蜗x提高了老鼠大腦中杏仁核(Amygdala)部位的多巴胺水平,正常情況下這個(gè)部位的功能是讓老鼠產(chǎn)生恐懼感,這對(duì)于老鼠來說是能夠保命的。但是當(dāng)這個(gè)部位的多巴胺水平上升后,原來的恐懼感就變成了愉悅感,于是老鼠在發(fā)現(xiàn)貓的蹤跡后感到的不是恐懼,而是開心!可想而知,這樣的老鼠會(huì)是怎樣一個(gè)下場。
弓形蟲的宿主除了老鼠之外也有可能是人。因?yàn)槿祟愊矚g養(yǎng)貓,全世界一半的人都是弓形蟲的宿主。有人認(rèn)為感染了弓形蟲的人在性格上也會(huì)產(chǎn)生某些微妙的變化,不過這方面的研究尚在進(jìn)行當(dāng)中,爭議頗多,這里就不費(fèi)口舌了。
類似的例子還能舉出很多。比如,被狂犬病毒感染的狗為什么會(huì)流哈喇子?為什么會(huì)瘋?這是因?yàn)榭袢《竟艄返耐萄始∪?,使之發(fā)生麻痹,造成吞咽困難,于是唾液就只能積在嘴中,甚至流了出來。與此同時(shí),狂犬病毒還會(huì)攻擊狗的神經(jīng)系統(tǒng),使它失去理智,到處亂咬??袢《緸槭裁匆@么做呢?原因很簡單,因?yàn)楣返耐僖褐泻写罅康目袢《?,正好可以通過狗的嘴進(jìn)行傳播。
人的很多傳染病,本質(zhì)上也是因?yàn)椴【姆敝秤斐傻摹1热?,瘧原蟲入侵人體后,會(huì)讓受害者四肢酸疼,渾身乏力,躺在床上動(dòng)彈不得,這是為了方便瘧蚊叮咬,再去傳染下一個(gè)受害者。流感病毒入侵人體后會(huì)分泌一種化學(xué)小分子,誘使宿主不停地打噴嚏,這樣一來病毒就可以附著在飛沫上擴(kuò)散到空氣中了。
再比如,蟯蟲(Pinworm)和霍亂弧菌都通過人的排泄物來繁殖,但方法不同。蟯蟲通常只在兒童中流行,其雌蟲喜歡在夜間爬出兒童的肛門,并在附近產(chǎn)卵,并使患者肛門部位有搔癢的感覺。如果兒童忍不住用手抓撓,蟯蟲卵便會(huì)附著在兒童的手指上,再通過兒童的觸摸,散布到環(huán)境中,等待被另一名兒童摸到?;魜y弧菌更喜歡依靠水源進(jìn)行傳播,于是它會(huì)讓患者拉肚子,這樣就更容易進(jìn)入公共水源,從而感染其它人。也就是說,蟯蟲造成的肛門搔癢和霍亂弧菌造成的腹瀉即可算是“病情”,也可算是“病因”。
上述這幾個(gè)案例都只是通過某些簡單的生理刺激改變?nèi)祟惖男袨?。接下來一個(gè)很自然的問題是:寄生蟲是否有能力控制我們的大腦呢?答案似乎也是肯定的。今年8月29日出版的《美國國家科學(xué)院院報(bào)》(PNAS)上就刊登了一篇由愛爾蘭和加拿大科學(xué)家合寫的論文,發(fā)現(xiàn)一種腸道細(xì)菌能夠操縱小鼠的大腦,改變小鼠的心情。
這種細(xì)菌學(xué)名叫做鼠李糖乳桿菌(Lactobacillus rhamnosus斜體字),是哺乳動(dòng)物腸道共生菌群的一名重要成員。早有大量研究表明,哺乳動(dòng)物的腸道和大腦之間有一條直達(dá)的雙向通道,雙方一直保持著密切的聯(lián)系,科學(xué)家稱其為腸-腦軸(Gut-Brain Axis)。后來科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn),腸道中的共生菌群也對(duì)這個(gè)中軸線有貢獻(xiàn),三者一直在互相影響,所以把腸道菌群也包括進(jìn)來,稱其為菌-腸-腦軸(Microbiome-Gut-Brain Axis)。
但是,這個(gè)中軸線的具體細(xì)節(jié)一直沒有搞清楚。于是,科學(xué)家們用健康小鼠做實(shí)驗(yàn),每天喂以一定劑量的鼠李糖乳桿菌,然后觀察它們的行為,和對(duì)照組相比較。然后再對(duì)小鼠進(jìn)行解剖研究,分析到底是哪個(gè)神經(jīng)遞質(zhì)或者受體發(fā)生了變化。
結(jié)果表明,喂了鼠李糖乳桿菌的小鼠明顯比對(duì)照組少了很多焦慮和憂郁癥狀,顯得更加健康活潑。進(jìn)一步分析表明,鼠李糖乳桿菌能夠直接作用于一種神經(jīng)遞質(zhì)-γ-氨基丁酸(GABA)的受體,影響其表達(dá),并通過這種方式改變小鼠的心理狀態(tài)。
雖然這只是用小鼠做的研究,但研究人員相信這個(gè)結(jié)果有助于幫助科學(xué)家們開發(fā)出一種基于腸道寄生菌的心理治療藥物,幫助焦慮癥和抑郁癥患者盡早擺脫病魔。