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《寄生虫星球》带你进入神奇又通常被人误解的寄生虫世界

提起寄生虫,你脑海中首先出现的是那些生活在动物体内、看着让人头皮发麻的“低等”生物吧?不仅如此,它们寄生的生活习性,还会让人联想到不劳而获、好吃懒做,因此寄生虫往往不受人待见。

然而,每种生物都有存在的道理,寄生虫真的这么一无是处吗?《寄生虫星球》带你进入神奇又通常被人误解的寄生虫世界,通过了解寄生虫的生活史,你会发现它们并不低级,而是有着复杂的生存机制。

寄生虫不仅是生态系统的重要组成部分,更是演化的推动力,甚至有可能促进了人类的性别形成。

• 寄生虫通常要经历好几个生命周期才达到最终形态

在这个地球上,可以说基本上没有动物没当过寄生虫的宿主。然而即便寄生虫如此常见,在过去几千年里,它们对科学家来说还是充满了神秘感。

在古希腊,人们认为寄生虫是从身体里面长出来的。在当时的情况下,似乎也就这个解释听上去最靠谱,因为毕竟人们只在体内发现过寄生虫,没看见它们从外面钻进去。当然,我们现在知道这种说法完全是错的,以前人之所以会这样想,是因为根本不了解寄生虫的生活周期,它们的生活周期非常复杂,跟一般动物的生老病死都不一样。

到了19世纪30年代的时候,人们对寄生虫的了解终于有了突破。丹麦生物学家斯廷司物鲁普开始研究神秘的吸虫,为什么说它神秘呢?因为科学家之前只知道它会产卵,至于虫卵后来怎么样了没人知道,因为从来没在体内观察过它的幼虫。

经过实验,斯廷司物鲁普发现,生活在绵羊肝脏里、长得像叶子的成年吸虫,其实只是它生活周期的最后阶段。他观察到,这些吸虫产下的卵会随粪便一起排出来,然后在水里孵化。孵化出来的小吸虫全身都是绒毛,因此也叫做毛蚴,它们在水里游啊游,直到找到一只螺,然后钻进去。

在螺的体内,这些寄生虫会变成一团胚胎一样的胞蚴,在胞蚴里面会分裂出许多个体,这时候它们叫做雷蚴。再经过一段时间的发育,雷蚴会变成长着尾巴的尾蚴。接下来,它们就开始寻找下一个宿主了,可能是另一只螺,也可能是脊椎动物,比如绵羊,在这些宿主的体内,它们最终变成成熟的吸虫。

听起来很复杂吧?你是不是没想到,这小小的寄生虫,一辈子竟然要经历这么多次变形?不过,在了解了寄生虫的生活史之后,科学家们总算知道它们不是从身体里长出来的了。那么为什么在以前,科学家们对寄生虫一直不待见呢?

• 寄生虫其实是非常复杂的生物

在过去很长一段时间,科学家不愿意研究寄生虫,就是因为觉得它们太低等。

在1879年,动物学家雷·兰克斯特就说过,寄生虫为了逃避演化,所以变得越来越低级了。在他看来,生命体就像一棵圣诞树一样,我们人类的进化程度如此之高,就应该位于树的最顶端,而下面的树枝代表其他生物。

在兰克斯特的这棵“物种之树”上,还有一些垂下来的树枝,代表那些退化的物种,这其中就包括寄生虫。他认为,像寄生虫之类的物种,以前可能很复杂,但是随着时间过去,反而越来越倒退了。

兰克斯特最喜欢举的例子就是蟹奴虫,这种寄生虫在宿主体外的时候是一种甲壳动物,但是一旦进入了螃蟹体内,就没有了腿和尾巴,甚至连嘴也会消失,只靠吸收宿主的营养存活,因此在他看来,这就是一种退化的表现。

结果,兰克斯特对寄生虫的看法让人们低估了它们的复杂性,也阻碍了其他科学家对寄生虫的研究,这其中就包括麦克尔·苏克迪奥。

苏克迪奥一辈子都在研究寄生虫,他最感兴趣的就是寄生虫到底是怎么到达宿主体内的某个器官,然后在那里安家繁殖的。最后他总结,寄生虫的移动和大多数动物一样,都是程序化的行为,比如说对某些刺激物天生就有反应,而这些与生俱来的行为甚至比其他动物还要强烈。

虽然苏克迪奥的研究可以算得上突破性的进展,但他还是要忍受同行的鄙视。其他科学家都更愿意去研究动物的行为,特别是脊椎动物,在他们看来,像寄生虫这么“低等”的生物,哪里有什么行为啊!

然而,事实证明,苏克迪奥才是笑到最后的人,因为随着时间过去,科学家们发现,寄生虫已经进化出了非常聪明又复杂的方式,来蒙骗宿主的免疫系统,在它们体内繁衍生息。

到了今天,人们已经知道寄生虫其实很复杂,值得我们去研究。想知道它们到底用什么办法在宿主体内生存下来吗?

• 寄生虫有各种办法跟宿主的免疫系统周旋

就像动物会赶跑入侵自己领地的对手一样,我们的免疫系统也会对抗进入身体的外来生物,例如细菌、病毒和寄生虫。而有的时候,这些入侵者还会反抗。

实际上,每一种寄生虫都有自己的办法跟宿主的免疫系统作斗争。就拿弓形虫来说吧,虽然它的最终宿主,也就是最后一个阶段的宿主是猫,但它们会把猫的猎物或者人作为中间宿主,在他们体内停留。

弓形虫想要进入猫的体内,最好的办法就是呆在老鼠身上,等着被猫吃掉。但是猫吃东西很挑,只吃刚死的老鼠,因此弓形虫还要保证让老鼠活到被猫捕食的那一天。不过,弓形虫并不能选择中间宿主,也就是说它们决定不了自己的卵被谁吞下去,有可能是一只猫吃了带有弓形虫的老鼠,但也有可能,阴差阳错,一个人吃了带有虫卵的猫屎。

但不论如何,弓形虫的目标都是让中间宿主活下去,这也就意味着不能影响它们免疫系统的正常功能。然而对于宿主来说,弓形虫是入侵者,免疫系统的第一反应就是把它们清除。那弓形虫该怎么办呢?

它们采取了一种反常的做法,释放一种化学物质,刺激宿主的免疫系统产生T细胞,这种细胞可以杀死入侵身体的外来者。这样一来,宿主的免疫能力反而增强了,因此能更好地抵抗细菌和其他病原体,身体也就更健康。可是,弓形虫自己怎么办呢?不是一样有可能被T细胞弄死吗?聪明的它们还有一招,那就是躲在包囊里,包囊就像保护层一样,让它们免遭攻击。

• 寄生虫促进了性别的形成

虽然自然界中的很多现象都能用演化理论来解释,但它却很难解释为什么还有性,也就是一种生物的两种性别通过交配才能繁殖后代。比如说,哺乳动物就是有性生殖,而细菌和植物就可以用无性繁殖。放着这么方便的无性繁殖不用,生物为什么偏偏要大费周折演化出性别来呢?

其实,说不定又是因为寄生虫。在上世纪80年代早期,威廉·汉密尔顿提出了一个理论,说寄生虫导致了性别的形成,因为宿主不得不采取有性生殖的方法来逃避寄生虫的危害。这是怎么回事呢?

假如没有性别,寄生虫的日子就容易多了,因为只用开发出一种攻破宿主防御的手段就行,而且这种手段对宿主的子子孙孙都有效,因为它们都跟宿主是一个模子刻出来的,完全一样。

但是,有性生殖会把父母的遗传物质洗牌,后代的基因一半来自父亲,一半来自母亲。这样一来,个体的基因就越来越多样化了,寄生虫想要找到合适的办法也就更困难,而且在下一代的身上可能就没用了。也就是说,宿主有了性别,寄生虫要花更长时间才能适应。

性别的问题还引起了另一位科学家科提斯·莱弗里的兴趣,而他最终证明了汉密尔顿的理论。为了研究性别的出现过程,莱弗里需要找到一种既能有性繁殖又能无性繁殖的生物,最终他选择了新西兰泥螺。这种螺的大部分成员都没有性别,只有一小部分长成了雌性和雄性,通过交配繁殖后代。

莱弗里发现,通过有性繁殖的泥螺生活的环境中存在更多寄生虫。这也就意味着,寄生虫越多,宿主就越有可能产生性别,因为只有这样才能更好地抵抗寄生虫的入侵。

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