鐵線蟲蠕動蜷曲 - 泛科學
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鐵線蟲是一種雌雄異體的線性寄生蟲(但不寄生人、畜),成蟲的體長約30到100公分,外表呈細繩狀,成蟲棲息在水田、河流、池塘或土溝內,進到水中後的鐵線蟲行動非常 ...
000文字分享友善列印繁|简000動物世界自然生態鐵線蟲蠕動蜷曲賴鵬智・2012/01/16・1237字・閱讀時間約2分鐘・SR值455・五年級+追蹤相關標籤:寄生鐵線蟲熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間《科學生》科普素養閱讀一篇不到3元!!年訂輸入summer1000,現折1000元此影片可全螢幕觀賞,如頻寬夠可在放映後點選更高畫素觀看,效果更佳。
錄影器材:PanasonicHDC-HS700。
網路上有許多鐵線蟲從昆蟲身體鑽出的影片,您可鍵「鐵線蟲」搜尋。
這些年常在嘉義縣阿里山區活動,偶可在土路上看到一團團纏繞不清的黑色鐵線,剛開始還奇怪為何有人要這樣丟,後經同行的生態專家李璟泓老師解說,才知那是鐵線蟲的死體。
後來也看到活體,棕褐色細長條形身體,在地上不停蠕動。
牠的長相讓我想起四、五十年前小時候,一般小孩肚裡常有的迴蟲。
鐵線蟲真是一種奇特的生物,牠跟迴蟲還是親戚,除了長相類似外,也同樣是寄生蟲,必須倚靠寄主(被寄生者)的營養維生與繁殖。
而牠還必須歷經不同寄主,才能完成生命史。
底下是從網路擷取的相關資料綜合整理,不知是否完全正確,僅供參考。
鐵線蟲是一種雌雄異體的線性寄生蟲(但不寄生人、畜),成蟲的體長約30到100公分,外表呈細繩狀,成蟲棲息在水田、河流、池塘或土溝內,進到水中後的鐵線蟲行動非常緩慢,也不再進食,牠會產下數萬個卵於水草或石頭上,卵在水中孵化,被水棲昆蟲(孑孓-蚊子幼蟲、水蠆彳ㄞˋ-蜻蜓幼蟲)取食後,開始行寄生生活。
鐵線蟲卵在牠們體內孵化寄生,當這些孑孓、水蠆羽化成蚊子、蜻蜓,且剛好又被螳螂捕食,此時鐵線蟲轉而進入螳螂腹中,寄生在其體內繼續發育,直到成熟。
另外,卵附著在水域旁葉上、石頭上,蝗蟲吸葉上露水或吃葉子時有可能將卵吃進去,因此鐵線蟲也會寄生在蝗蟲或其他不吃葷的昆蟲體內。
這種寄生應該不會造成昆蟲營養不良死亡,因為寄主要是死了,鐵線蟲在其體內沒有繼續的營養來源,也會跟著死亡。
在九、十月的時候,在昆蟲腹部內的鐵線蟲成熟時,必須回到水中完成交配、產卵的最後任務,這時鐵線蟲會驅使昆蟲(如螳螂)尋找水源喝水,甚至跳入水中淹死,這樣牠才有機會鑽出蟲體進入水中。
若昆蟲未能及時找到水池或池塘,鐵線蟲仍會鑽出,但會乾死在陸地上,而昆蟲也因身體受鑽傷而死亡。
網路上的資料有限,大多是貼來貼去重複的,我現在也是如此,不知這些說法是否正確。
而其分類在網路上的資料多為線形動物門(Nemathelminthes)鐵線蟲綱(Gordiacea),但我在中央研究院的台灣物種名錄卻找不到線形動物門,比較接近的是圓形動物門(Phylum Nematoda),其下卻沒有鐵線蟲綱,所以我找不到該物種分類與學名,敬請專家惠予指導。
細長條狀棕褐色的鐵線蟲活體黑色乾枯僵硬的鐵線蟲死體將死的鐵線蟲(下方棕褐色團繞者)顏色開始轉黑,並且纏繞成一團。
鐵線蟲頭部沒有臉。
您可點Flickr網路像簿「鐵線蟲」看更多相片。
原發表於賴鵬智的野FUN特區發表意見文章難易度剛好太難所有討論
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0位粉絲+追蹤野FUN生態實業公司總經理TRENDING熱門討論即時熱門別為考試而學習,請為學習而考試16小時前想教導孩子,提升數學成績?關鍵在於父母的心態!16小時前總是覺得睡不好?教你如何一夜順「睡」214小時前豬圈裡的生活-《食品黑手黨》114小時前阿茲海默風暴:通訊作者的辯駁與責任62022/08/03你低頭看得到腳趾嗎?從腳趾頭看人類祖先的生存方式——《人從哪裡來:人類六百萬年的演化史》42022/07/24未知死,焉知生?從南美館《亞洲的地獄與幽魂》爭議看信仰的存在危機32022/07/17貓的痛,AI懂?——貓臉疼痛辨識技術32022/07/21RELATED相關文章活虫生吃!殭屍蝗蟲的毀滅倒數為什麼《鐵線蟲入侵》的人們被寄生後,會不由自主地跳水?——淺談行為操縱假說住在食物裡的蝦子霍亂也有自己的免疫系統?想要入侵人體,卻不想被感染!040文字分享友善列印040活虫生吃!殭屍蝗蟲的毀滅倒數Yu-WeiLin・2013/03/23・1071字・閱讀時間約2分鐘・SR值519・六年級+追蹤相關標籤:基因寄生昆蟲殭屍化神經鐵線蟲熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間《科學生》科普素養閱讀一篇不到3元!!年訂輸入summer1000,現折1000元或許只有活在科幻電影裡的人,才需要擔心被外星人洗腦。
但對蝗蟲而言,只要運氣稍微背一點,就可能被『殭屍化』,並迫使牠們以詭異的方式斷送自己的生命。
生物學家想要了解蝗蟲身上的寄生蟲,究竟對牠的基因組下了什麼致命的咒語。
這種寄生蟲能讓蝗蟲不斷尋找廣大的水體然後跳進去淹死。
牠叫鐵線蟲(hairworm),在水中成長及繁殖,但在牠生活史的早期,牠會寄生在蝗蟲或蟋蟀的體內並侵蝕寄主。
當鐵線蟲長大之後,便需要設法回到水中。
於是牠衍生一種聰明的方法來暗示寄主-要牠尋找水坑並跳水自殺!這種讓蝗蟲產生的自殺行為受到法國蒙貝利耶(Montpellier)科學研究中心的生物學家們關注,由FrédéricThomas及DavidBiron領導許多團隊進行研究。
他們在法國南部AvènelesBains森林周圍的游泳池邊進行調查。
在夏季的夜晚,會有成群(超過100隻)受到寄生的蝗蟲聚集在泳池邊準備跳水自殺。
科學家在牠們跳水自殺前將牠們救起並移除鐵線蟲。
鐵線蟲體長比蝗蟲還要長好幾倍,也因為牠蠻大隻,要追蹤及分析影響自殺行為的蛋白質相當容易。
Thomas博士說:『我們發現寄生蟲會產生並植入蛋白質到寄主的腦中。
』這兩種蛋白質屬於Wnt族,這族的蛋白質擅長訊息傳遞,散布在神經系統的細胞中。
雖然是由鐵線蟲所製造,但這兩種蛋白質的構型很像昆蟲的蛋白質,且能模仿它們。
法國生物學家們把這篇論文發表在《ProceedingsoftheRoyalSociety》這本期刊中。
寄生蟲能藉由改變寄主行為來取得好處已經不算新聞,例如狂犬病病毒讓寄主瘋狂的互咬來增加傳染機會。
鐵線蟲好像能夠完美的模擬寄主蛋白質,迫使牠們產生想要游泳的慾望,即使蝗蟲沒有任何游泳的能力。
另外,寄生蟲還不只有一種絕活,沒人知道水棲的鐵線蟲要如何寄生陸生的物種。
Thomas博士懷疑寄生蟲的幼體會先寄生在水棲昆蟲(如蚊子幼蟲)身上待命,等到羽化蚊子在陸地生活,直到死亡的時候,蝗蟲及蟋蟀便會吃掉這些蚊子屍體,也就成功寄生到蝗蟲及蟋蟀的身上了。
寄生在寄主體內的寄生蟲會吃光所有『非必要的零件』,讓寄主仍然活得好好的。
當『殭屍化』的蝗蟲準備進行自殺式跳水時,幾乎就被吃到只剩頭、足及外層的外骨骼了。
Thomas博士還提到,世界上約有300種鐵線蟲,牠們的幼蟲能寄生在任何動物上,包括青蛙、魚類、蝸牛等。
但只有在蝗蟲、蟋蟀及蚱蜢的案例才能夠控制寄主的行為。
參考來源:ParasiticHairwormCharmsGrasshopperIntoTakingItforaSwim.TheNewYorkTimes[September6,2005]延伸閱讀: Parasitesbrainwashgrasshoppersintodeathdive.TheScientist[31August2005]延伸影片:蟋蟀跳水自殺(慎點)發表意見文章難易度剛好太難所有討論
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弓蟲(Toxoplasmagondii)是一種單細胞的寄生蟲,它的宿主包括了許多動物。
當老鼠會被弓蟲寄生,會做出怪異的行為。
老鼠怕貓是顯而易見的天性。
當環境中存在貓尿的時候,通常老鼠會顯得很膽怯,除非當他們被弓蟲寄生。
過去十年多來的研究已經證實被弓蟲寄生的老鼠並不會對貓尿感到害怕或甚至不敢動作,反而會有探索的行為發生。
他們更嘗試去靠近有貓散發氣味的地方。
如此一來,老鼠就慘了,但是對弓蟲來說卻是一個大好的機會,因為他們只能夠在貓的體內進行兩性交配。
弓蟲感染老鼠,貓吃老鼠,弓蟲便得以產下後代。
弓蟲能夠感染許多種不同的動物,其中也包括人類。
當人被弓蟲感染後會得到弓蟲症(toxoplasmosis),許多人會以此為由而不願意接觸貓的排泄物。
但是,弓蟲並沒有辦法能夠在貓的體外完成生殖週期。
假如類似魁儡操控的行為還不算稀奇,科學家現在已經發現弓蟲可能是如何改變老鼠的行為。
弓蟲感染老鼠之後,會促使老鼠大腦裡控制受到異性吸引的行為開始蠢蠢欲動。
貓尿的味道更會促進這些神經元的衝動,就好像附近出現了一隻性成熟的雌老鼠那般。
另一方面,研究人員發現老鼠對貓尿會產生膽怯的神經元仍然持續受到激活,但是他們推測這種訊息會被過度的異性吸引行為反應淹沒。
史丹福大學的神經科學家,同時是這篇研究報告的共同作者薩波斯基教授(RobertSapolsky)提到;「成千的科學家嘗試地去瞭解老鼠的焦慮怎麼被消除,但是這隻小寄生蟲已經找出方法了!」倫敦帝國學院的公共衛生學系裡寄生蟲感染病的主任,薇栢絲德(JoanneP.Webster)教授說:「薩波斯基教授與他的同儕進行的這項研究非常『引人入勝』!」他還提到:「這雖然這是一個小型的實驗,但是道理說得通!老鼠怕貓是一種難以改變的天性。
需要透過有些事情能讓老鼠更加專注後而忽略害怕的感覺,受異性吸引行為所產生的神經衝動會是一個很好的切入點!」薇栢絲德教授在2000年首度發表受弓蟲感染的老鼠會受到貓尿的刺激。
她發現被弓蟲感染的老鼠行為一切正常,唯獨這種與生俱來會逃避貓尿的行為好似受到挾持。
她稱這樣的反應為「來自貓的致命吸引」。
史丹福大學的研究員總共檢驗36隻雄鼠,包括被弓蟲感染或未被感染,對於貓的氣味或動情期的雌鼠腦內的活動表現。
他們主要著重於觀察兩個神經迴路,一個是害怕,另一個是異性吸引。
這兩個神經迴路的運行基本上並排在旁,會經過大腦深處稱為杏仁核的區域,杏仁核調控許多情感和行為。
為了檢測神經活動的表現,他們測量了一種只有神經衝動的時候會表現的蛋白質。
豪斯(PatrickHouse)同學是薩波斯基教授的研究生,執行主要的研究工作,他認為:「弓蟲的感染可能不會直接造成神經的破壞。
這個寄生蟲可能會引起發炎反應或其他的影響進而去改變大腦的運作。
」他也提到弓蟲感染人類後幾本上肯定不會影響人產生跟老鼠相同的行為。
全球至少有兩百萬人受到原生動物的感染,有很多是源自攝取的食物。
當寄生蟲以包囊(cysts)的形式存在大腦後,剛開始的症狀是輕度感冒的發生。
這些寄生蟲可以留在體內十幾年以上,而且對於成人幾乎不會造成影響,除非是他們的免疫系統受損。
但是,這些感染對於嬰兒卻會造成嚴重的後果,因此懷孕的婦女應該要特別注意不要被原生動物感染。
翻譯自:TheNewYorkTimes:ToGettoCats,ParasiteHijacksRats’ArousalCircuits,StudyFinds原始論文:PLoSONE:PredatorCatOdorsActivateSexualArousalPathwaysinBrainsofToxoplasmagondiiInfectedRats—這是原始論文裡面作者們推想的神經迴路圖。
(A)是一個階層式的呈現神經迴路的步驟。
(B)是雌性的味道促使雄鼠去接近,神經迴路走左邊那條。
(C)是貓的氣味造成雄鼠躲避行為反應,走右邊的迴路。
(D)當老鼠受到弓蟲感染後,貓的氣味會沿著右邊的神經迴路進到大腦,但是由於弓蟲會干擾神經迴路的後續進行,因此在杏仁核裡面右邊的迴路會去誘發左邊的行為神經衝動,而且引起想接近貓氣味的效應遠大於躲避反應。
我認為這篇研究的特別之處是發現弓蟲改變老鼠的行為並不是去抑制原本的神經衝動,而是讓老鼠更想去做其他的事情,例如接近異性的衝動。
就好像到了中午時分,肚子餓了咕嚕咕嚕叫,但是隔壁坐著想要追的女生朋友說下午要期末考,要做最後的衝刺!於是乖乖地打開課本,暫時忘記想去賣X勞的衝動。
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4登入與大家一起討論#1s80494804942011/08/20回覆精蟲衝腦的典範#2創意小七2011/08/20回覆美國有例子說人類感染弓蟲症後會對貓發生好感。
自己假設:人類感染弓蟲症後會對異性發生好感?有興趣研究下嗎。
#3帥哥賢2011/08/20回覆老鼠變成對”貓”尿有衝動,我覺得應該是人類感染弓蟲症後,是否會改變”性好”,從原本喜歡的,像是雌性,轉移成其他東西如同性,甚至其他生物體#4PortnoyZheng2011/08/21回覆這回應太讚!cacbug25篇文章・
0位粉絲+追蹤研究昆蟲的人,腦袋不時地轉來轉去,對於這個世界充滿好多想像與疑問。
TRENDING熱門討論即時熱門別為考試而學習,請為學習而考試16小時前想教導孩子,提升數學成績?關鍵在於父母的心態!16小時前總是覺得睡不好?教你如何一夜順「睡」214小時前豬圈裡的生活-《食品黑手黨》114小時前阿茲海默風暴:通訊作者的辯駁與責任62022/08/03你低頭看得到腳趾嗎?從腳趾頭看人類祖先的生存方式——《人從哪裡來:人類六百萬年的演化史》42022/07/24未知死,焉知生?從南美館《亞洲的地獄與幽魂》爭議看信仰的存在危機32022/07/17貓的痛,AI懂?——貓臉疼痛辨識技術32022/07/21RELATED相關文章養貓能根絕鼠患?別再相信沒有科學根據的說法了--《我們為何成為貓奴?》「異形」的寄生生物學蜂之死為什麼橘子貓大多是男生?1100文字分享友善列印1100為什麼《鐵線蟲入侵》的人們被寄生後,會不由自主地跳水?——淺談行為操縱假說ntucase・2022/01/10・2285字・閱讀時間約4分鐘+追蹤相關標籤:寄生感染控制行為操縱行為操縱假說鐵線蟲熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間撰文/韓喬融本文轉載自 CASE科學報《你的行為不是你的行為——寄生生物的行為操縱假說》許多寄生生物的生長發育階段和繁殖階段必須要經歷寄主轉換才能延續,也就是說,如果寄主轉換的傳播失敗,那麼該寄生生物將無法完成生活史、沒有後代,該寄生生物也將消失。
寄生生物面臨這些潛在的生存困境時,不一定只能坐以待斃,目前已發現多種寄生生物以特殊的方式,增加其寄主轉換傳播成功的可能性,而「行為操縱假說」即被視為寄生生物突破傳播困境的策略之一。
有些生物被寄生後,會做出違反天擇的行為你看過電影「鐵線蟲入侵」嗎?當人們遭鐵線蟲感染後,紛紛不由自主地往水裡跳。
為什麼人們被感染後會有這樣的症狀?鐵線蟲究竟做了什麼?鐵線蟲是隸屬於線形動物門(Nematomorpha)的寄生生物(parasite),已知可寄生在多種節肢動物體內,全世界約有300多種。
上述電影的概念取自於自然界中的實際案例:當螳螂意外捕食到被鐵線蟲幼蟲寄生的小型昆蟲後,鐵線蟲開始在螳螂體內發育成長,當鐵線蟲發育成熟後,會分泌特殊的蛋白進而控制螳螂的神經系統,並操縱螳螂跳水,此時鐵線蟲會游到水中進行繁殖以延續其生活史。
倘若鐵線蟲能寄生到人體,人類是不是也會被操縱而跳水?在天擇的理論上,動物會做出有利自身的行為,例如:動物會選擇一個比較安全不易被驚擾的地方作為巢穴。
然而,科學家卻發現,有些動物的特定族群(同物種)會做出不利於自身的行為,如:被鐵線蟲感染的螳螂;或是,該行為未必對自身不利,但是僅發生在少數個體上,如:斑點瓢蟲(Coleomegillamaculata)被瓢蟲繭蜂(Dinocampuscoccinellae)寄生後會保護繭蜂的蛹不被天敵攻擊)。
線形動物門-鐵線蟲。
圖/維基百科為了增加傳播機會,我要控制你!那麼,是否還有一些潛在的因素影響著牠們的行為,或是「控制」牠們的行為?有鑑於此,科學家們觀察這些有特殊行為的動物們的生活史,並且發現了部分個體和其他生物共生時,會出現不同於其他個體的特殊行為,而這項行為未必對自身有益,進而提出了「行為操縱假說(parasitemanipulationhypothesisofhostbehaviour)」:假定寄生生物會控制或改變寄主的行為,以增加該寄生生物傳播到新寄主的機會,藉此完成其生活史並且使其族群得以永續繁衍。
像是殭屍蟻(zombieants)遭線蟲草屬(Ophiocordyceps spp.)真菌感染後會離群索居,前往適合真菌生長的環境;以及殭屍蝸牛(zombiesnails)遭綠帶彩蚴吸蟲(Leucochloridiumparadoxum)感染後,蝸牛的眼柄逐漸被其幼蟲填滿,慢慢地失去正常收縮功能,待幼蟲發育為成蟲後,綠帶彩蚴吸蟲開始在蝸牛的眼柄蠕動,吸引鳥類前來取食。
上述即為寄生生物藉由改變寄主的行為以增加傳播機會的經典案例。
然而,為什麼寄生生物要操縱這些寄主呢?許多寄生生物的生長發育階段和繁殖階段必須要經歷寄主轉換(一生中需要至少兩種以上的寄主)才能延續,意即,如果寄主轉換的傳播失敗,則此寄生生物將無法完成生活史,將沒有後代,此寄生生物也將消失;而「行為操縱假說」即被視為寄生生物突破傳播困境的可能策略之一。
寄生生物的行為操縱有沒有弊端?寄生生物需要操縱寄主的原因有二,第一個原因是:該寄生生物的傳播途徑並非食物鏈中主要的途徑,例如:某寄生生物的傳播途徑需要寄主被掠食,然而寄主本身並非掠食者最偏好的食物;為了增加傳播,寄生生物進而操縱寄主的自殺行為,實際例子誠如上述的殭屍蝸牛。
第二個原因則是:寄生生物可在單一寄主內的存活時間有限,因此需要操縱寄主以在有限的時間內完成寄主轉換以延續生活史。
「寄生生物的行為操縱」對於寄生生物而言看似有百利而無一害;然而,這真的是一件好事嗎?若以能量消耗的角度來看寄生生物的行為操縱,會發現幾個潛在的問題:首先,寄生生物操縱寄主時可能會需要分泌一些化學分子,而分泌這些物質的同時會消耗大量的能量;其二為,當寄生生物從居住在自然環境中的可獨立生存的生物(free-livingorganisms)演化成絕對寄生生物(obligateparasites)後,在高度的選汰壓力下,因為寄主體內相對自然生態系安全且單調許多,許多病毒和細菌的基因體大小會傾向縮減,以降低能量消耗,如果寄生生物的DNA需要帶有分泌和行為操縱相關化學分子的基因片段,整體而言較不利於競爭;其三為,寄主行為的改變可能有利於更多種寄生生物生存,進而增加不同族群間的寄生生物競爭相同寄主,可能輾轉降低寄生生物本身的存活率。
簡而言之,「寄生生物的行為操縱」的目的是為了幫助部分寄生生物達到更有效的傳播;看似神奇,卻涵蓋了寄生生物在演化上潛在的風險,這也是為何並非所有寄生生物都會「操縱」寄主的可能原因。
那麼,喜歡做某件事情的我們,是否真的喜歡做某件事?我們是否也默默地被寄生生物操縱了呢?參考文獻:AuldSKJR&TinsleyMC.(2015).Theevolutionaryecologyofcomplexlifecylceparasites:linkingphenomenawithmechanisms. Heredity114:125-132,doi:10.1038/hdy.2014.84LibersatF.,KaiserM.&EmanuelS.(2018).Mindcontrol:howparasitesmanipulatecognitivefunctionsintheirinsecthosts. Psychol.1,doi:10.3389/fpsyg.2018.00572MartinH.(2016).HostManipulationbyParasites:Cases,Patterns,andRemainingDoubts. Ecol.Evol.28Poulin(1994).Theevolutionofparasitemanipulationofhostbehaviour:atheoreticalanalysis. Parasitology 109Schmidt-RhaesaA.&EhrmannR.(2001).Horsehairworms(Nematomorpha)asparasitesofprayingmantidswithadiscussionoftheirlifecycle. ZoologischerAnzeiger240 (2):167-179,doi:10.1078/0044-5231-00014發表意見文章難易度剛好太難所有討論
1登入與大家一起討論#1鄭國威Portnoy2022/01/10回覆要寄生上流也是得萬中選一ntucase30篇文章・
511位粉絲+追蹤CASE的全名是CenterfortheAdvancementofScienceEducation,也就是台灣大學科學教育發展中心。
創立於2008年10月,成立的宗旨是透過台大的自然科學學術資源,奠立全國基礎科學教育的優質文化與環境。
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