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命令螞蟻爬樹的真菌蟻蟲草

文/周睿鈺(國立彰化師範大學生物學系教授)、邱名鍾(國立彰化師範大學生物學系博士後研究員) (2020/12/12)

 你吃火鍋的時候,會不會吃香菇、洋菇或金針菇呢?這些菇在生物分類上,都是「真菌」的成員。有些真菌與這些常見的成員不同,它們不是長在樹枝上,反而長在螞蟻的身體裡面,像開碰碰車一樣,「命令」螞蟻往某一個方向前進。科學家將這獨特的真菌命名為「蟻蟲草」。

 

會感染螞蟻的真菌

 螞蟻是我們最常看見的昆蟲,通常住在一起,互相依靠找食物吃、對抗敵人,以及照顧小寶寶。

 但是在森林環境中,這些特別的「蟻蟲草」真菌會感染螞蟻,在螞蟻身體內不斷生長,並釋放化學物質,影響螞蟻的行為;被感染的螞蟻會離開大家庭,到外頭流浪,同時失去覓食、照顧家庭的能力。

 最後蟻蟲草真菌會「命令」螞蟻爬到樹上,藏匿在葉片下方,並且用嘴巴牢牢咬住葉脈。隨後,螞蟻就維持這樣的姿勢慢慢死去。

 在螞蟻死亡後一到兩個星期,真菌會從螞蟻的屍體中冒出來,形成長長一根像釣竿的構造。這個構造裡面,有許多像子彈一樣的真菌孢子,會隨風飄散到森林地面,繼續感染出來找食物吃的螞蟻。

被感染的螞蟻在葉片上的咬痕。

借助螞蟻擴張地盤

 為什麼蟻蟲草真菌要控制螞蟻呢?科學家認為,真菌不像動物一樣可以自由的跑來跑去,必須靠螞蟻爬樹的能力,帶牠們往高處繁衍;等待真菌孢子成熟後,就能像發射子彈般在高空散播,讓真菌的生長範圍擴大。

 螞蟻爬得越高,可以幫助真菌孢子擴散得更遠;固定在葉片下方,還能抵擋雨水等環境干擾,讓真菌可以順利生長,釋放更多孢子。

 像蟻蟲草真菌這樣會「寄住」在另一種生物上,而不管被寄住動物的死活,讓自己可以得到更多好處的生物,就稱為「寄生生物」。

蟻蟲草控制螞蟻的神經系統,讓螞蟻協助自己擴散後代。圖/柯欽耀

   
鐵線蟲寄生螳螂上

 螞蟻如同殭屍般被控制直到死去,好像恐怖電影。但這並不是唯一的情形,在臺灣,鐵線蟲與螳螂也有一樣的現象。

 被鐵線蟲感染的螳螂會跳水自盡,這是因為鐵線蟲在螳螂體內發育成熟後,一定要回到水中才能繁殖。可是鐵線蟲在陸地移動的能力不好,就藉著「命令」螳螂回到水中來達到目的。

被鐵線蟲寄生的螳螂漫無目的在地上遊蕩;跳水後,長長的鐵線蟲就從螳螂肚子末端鑽出,進入池塘中產卵。

  
寄主限定不影響人

 目前科學家對寄生生物還在初步探究階段──像是牠們如何在對的時間、對的地點,控制被感染的昆蟲,往對的方向做出對的行為,種種詳細原理仍然在努力研究中。

 許多科學家甚至認為,這能幫助人類解開許多腦部神經退化疾病的謎。

 這些寄生生物會不會也感染人類,進而掌控人類?請放心,人的身體並不適合這些寄生生物生長;就算不小心被侵入,我們的免疫系統對付這些生物也綽綽有餘!