科學1點看新聞螳螂身體的駭客鐵線蟲 - 國語日報社
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在寄生的過程中,鐵線蟲像駭客一樣「侵入」螳螂體內,並且打亂了螳螂的基因調控,不但讓螳螂忘記靠近水域的危險,更義無反顧的衝進水中。
2022/8/13星期六 壬寅年七月十六
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螳螂身體的駭客 鐵線蟲
文/邱名鍾(國立彰化師範大學生物學系博士後研究員)圖/柯欽耀(2021/7/15)
炎炎夏日,沁涼的溪流是許多人的消暑勝地,然而,要是疏於留心平靜水面下的暗流,往往會造成遺憾。
對於體形嬌小的昆蟲來說,再微弱的水波都能像海嘯一般,奪走所有上岸的希望。
因此像螳螂、蟋蟀等昆蟲,都知道避開這些開闊的水域,以保護自己的性命。
這種與生俱來保護自己的機制,就像寫在基因中的電腦程式,從出生就建立在這些昆蟲的腦海中:在接近危險的水域前及時回頭,避免憾事發生。
然而,在大自然中,這個看似完美的基因程式,被一群像電腦駭客一樣的寄生蟲破解了。
牠們是寄生在螳螂體內的──鐵線蟲。
在寄生的過程中,鐵線蟲像駭客一樣「侵入」螳螂體內,並且打亂了螳螂的基因調控,不但讓螳螂忘記靠近水域的危險,更義無反顧的衝進水中。
鐵線蟲幼蟲頭大身子短。
鐵線蟲在螳螂體內發育成熟,外觀如同黝黑的鐵絲。
搭便車的旅行
故事是從水中開始的。
鐵線蟲和魚一樣是水生生物,牠們在水中孵化,幼蟲有一個大大的頭和短短的身體,體長和我們頭髮的直徑(五十微米)差不多。
這麼小的體形往往被其他水中昆蟲忽略,因此在不注意的情況下,很容易隨著食物一起吞下肚。
這時,鐵線蟲寶寶就會鑽過昆蟲腸子的表皮,在這些倒楣的水生昆蟲體內形成小小的「包囊」構造,像搭公車一樣,被帶到昆蟲身體內各個地方。
很多水生昆蟲長大後都會回到陸地,像是蚊子幼蟲時期的孑孓在水中生活,成蟲後的蚊子會飛到陸地。
一旦這些「登陸」的水生昆蟲被螳螂捕捉、吃掉,鐵線蟲就能進入螳螂的體內。
此後,鐵線蟲就會從小小的幼蟲,一路長大成數十公分長的怪物。
而且被感染的螳螂,會像是被搶走了方向盤的公車似的,不顧危險直直的往水中開去。
駭入安全機制
要知道,正常的螳螂可不會跑進水中。
許多昆蟲之所以能看到危險的水域,是因為陽光被水面反射之後,會從原本的「全振光」,轉變成特殊的「偏振光」。
雖然人類的眼睛沒辦法辨別其中差別,但是昆蟲可以。
因此許多昆蟲雖會像飛蛾撲火一樣衝向路燈,但是牠們飛過大面積的池塘時,卻會躲避水面刺眼的反光。
還記得那個保護螳螂的基因程式嗎?這個程式在螳螂看到偏振光後會開始運作,讓螳螂及時避開危險的水塘,但想不到原本的「安全機制」,卻成了鐵線蟲的絕佳機會。
鐵線蟲會影響螳螂的基因表現,被感染的螳螂反而受到水面反光吸引。
受偏振光吸引
這幾年科學家發現,被鐵線蟲感染的螳螂對光線的反應會錯亂:健康的螳螂看到偏振光之後轉頭就走,被鐵線蟲感染的螳螂卻反而被偏振光吸引。
池塘水越深,偏振光就越強烈,也越容易讓鐵線蟲帶著螳螂跳進水中。
入水後,只見鐵線蟲扭動黑色細長的身軀,從落水螳螂體內鑽出,隱沒在水面波光中。
螳螂的基因程式是如何被鐵線蟲侵入進去的,目前科學家還沒有定論。
但是不只鐵線蟲,許多寄生蟲都被發現會讓昆蟲出現怪異的行為,像是在臺灣有一種叫做「蟻蟲草」的真菌,寄生在螞蟻體內後,會讓螞蟻離開自己的巢穴爬上樹,好讓真菌在高度適合的環境中繁殖。
諸如此類「生物駭客」的故事還有很多,就等待我們從大自然一個一個挖掘!
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