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标题: 【信不信由你】科学家发现地球最古老“僵尸蚂蚁”证据——越想越可怕！<(ˉ3ˉ)y-3 [打印本页]
作者: qdpan    时间: 2011-10-23 23:34     标题: 【信不信由你】科学家发现地球最古老“僵尸蚂蚁”证据——越想越可怕！<(ˉ3ˉ)y-3

 


http://news.xinhuanet.com/photo/2010-08/19/c_12461087.htm


 



 


　　这只木蚁（Camponotus leonardi）的身体已被“Ophiocordyceps unilateralis”真菌消耗一空。


 


　　据国外媒体报道，美国哈佛大学科学家近日发现了地球上最古老的“僵尸蚂蚁”的证据。一种生活于4800万年前的真菌能够通过释放化学物质改变和控制蚂蚁的行为，使其变成自己的傀儡，直到蚂蚁最终死亡。


 


　　这种真菌学名为“Ophiocordyceps unilateralis”，其恐怖之处的证据发现于德国达姆施塔特市附近梅塞尔化石坑的树叶化石上，这些树木大约生活于4800万年前。科学家们发现，这种寄生真菌早在远古时代就已进化出控制自己所寄生的动物的能力，甚至比喜马拉雅山脉的隆起时间还要早。


 


　　目前，这种真菌仍然存活于地球之上，通常寄生于木蚁身上。木蚁返回树冠蚁穴前，经过森林地被物时通常会感染这种寄生真菌，其行为从此就会受到真菌的控制。真菌在蚂蚁体内不断生长，并释放出化学物质影响蚂蚁的行为，使其成为“僵尸蚂蚁”。一些“僵尸蚂蚁”从此离开自己所在的蚁群，独自在外流浪，寻找新鲜的树叶。


 


　　被真菌控制的“僵尸蚂蚁”从此不再有自己的行为和生活，而它们生命的最后阶段也是最痛苦、最恐怖的。在生命的最后几小时内，“僵尸蚂蚁”会爬向自己所处树叶的下方，用下颚死死地咬住树叶的中央叶脉，从而将自己困死于树叶之上，同时寄生的真菌也被锁定于树叶之上。这片树叶就成为了“蚂蚁坟墓”。


 


　　美国哈佛大学科学家大卫-休斯介绍说，“全部都是如此。在一平方米的范围内，你或许能够找到20到30个‘蚂蚁坟墓’。它们通常都处于距离地面一定高度的树叶之上，在死亡前会紧紧地咬住树叶的主叶脉。”


 


　　在树冠上或在森林地被物上，这种真菌无法成长。但是，“僵尸蚂蚁”通常会死于两者之间的树叶上，也就是距离地面一定高度的树叶，但未达到树冠的高度。这种环境的湿度和温度最适宜真菌的生存。“僵尸蚂蚁”死亡后，寄生真菌就会从其头部长出萌芽，产生孢子并于夜间“发射”到森林地被物上，从而再感染其他的蚂蚁。


 


　　由休斯领导的科学家团队注意到，被感染的蚂蚁死亡前会用尽所有的力气死死咬住树叶，它们如此用力从而在这个世界上留下了最后的印迹。它们用自己的下颚在树叶上产生的小孔形成了一个十分特别的咬痕，呈清晰的哑铃形状。


 


　　科学家们的研究成果发表于近期出版的《生物学快报》杂志之上。在研究报告中，科学家们介绍了他们是如何从大量的记载被昆虫、真菌和其他生物体破坏的树叶的图片数据库中发现这些证据的。在研究过程中，他们发现了一幅4800万年前生活于梅塞尔地区的树叶的化石图片。图片显示，这种特殊的“死亡之握”印迹来自被感染的“僵尸蚂蚁”。在4800万年前，梅塞尔地区正处于亚热带森林地区。


 


　　休斯表示，“现在，我们把它看作是行为控制的首个案例，也许是能够被发现的唯一证据。因为在大多数情况下，这种行为控制虽然很强大，但却很短暂，一般不会留下永久的印迹。现在的问题是，这种寄生行为的动机是什么，它们为什么不只是杀死宿主，而是要先控制宿主的大脑和肌肉，然后再杀死它。在所有的寄生生物体中，只有很少一部分进化出操纵宿主行为的能力。”


 


　　科学家们目前还未弄清楚寄生真菌究竟是如何控制被感染蚂蚁的，但他们知道寄生真菌向蚂蚁体内释放了生物碱化学物质。











（责任编辑: 夏欣 ）

作者: qdpan    时间: 2011-10-23 23:39     标题: 《僵尸蚂蚁》在译言网有更详细的介绍

http://article.yeeyan.org/view/80905/152434

被真菌寄生的蚂蚁行为跟僵尸似的，会爬回到离地面25cm的地方，紧紧咬住叶脉而死去，真菌便会从其头部生长出来。

图1 （真菌（Ophiocordyceps unilateralis）寄生在木蚁（Camponotus leonardi）身上）

九月, 北国的空气中泛着微微凉意，满原野都是枯萎的玉米杆，波士顿远处街头，落日的余晖照在老梧桐树上，金黄的叶子更显秋意浓稠。哈佛大学的David P. Hughes 博士这时却无暇欣赏如此美景，他和学生们正在泰国薄雾朦胧的森林中寻找一种神奇的蚂蚁---木蚁。地处热带地区的泰国即便到了九月也没有多少秋意，厚实的董棕、高挑的椰子屹立街头，鸡蛋花，茉莉花、荷花香气四溢，而人为干扰较少的森林地区则树木茂密，雾气弥漫。外表上看似宁静悠远的森林之中，一出让人心惊肉跳的“僵尸”戏目正在上演。


在枝条茂密，光线幽暗的热带雨林中，高大的乔木能长到30米以上，直冲云霄，大量的藤本和附生植物，各种各样的植物、毛虫、蝴蝶、鸟、蛇和昆虫生活在一个狭小的空间之中，丰富的生命形态吸引了众多科学家的眼球。植物学家、生态学家纷纷来到雨林中，试图了解在热带雨林里正发生着什么故事，为什么会有如此众多的生命出现在热带雨林里。


1992年，一位名叫Joseph Bequaert 的美国植物学家兼昆虫学家在一篇文章中描述了一种奇怪的生命现象----- 木蚁在死之前会紧紧的咬住叶子，然后从其头部会长出棕红色的真菌。


新奇的自然现象吸引着一代又一代的自然爱好者和自然科学家们，不同的时代研究方法和技术不一样，对事物的解答也自然不同。美国科学家E.O.Willson的巨著《蚂蚁》（The Ants）出版之后，更多的人得以对蚂蚁形态结构、生活习性和社会结构有更多的了解。蚂蚁的超级社会结构对人类的社会结构有什么启示，蚂蚁是如何高效、有节奏的管理其社会；如此密集的蚂蚁群落是如何防止疾病在其社会中传播的？ 为什么工蚁会一直卖力干活、无私的奉献自己的一生？E.O.Willson提出的“真生物学”、“超级生命体”等等词汇，开创了一门新科学，启迪了众多的生态学家、社会学家和心理学家。


昆虫学家David P. Hughes 对昆虫与寄生物关系一直很感兴趣。现如今，他和E.O.Wilson 供

职于同一部门---哈佛大学比较动物学系。2006年，他带领学生来到泰国南部的热带雨林，开始研究1992年Joseph Bequaert 提到的“真菌寄生蚂蚁”的奇异故事。


在森林底层，David P. Hughes幸运地拍摄到了“真菌长在蚂蚁上”的照片（如图1）。这是一种真菌（Ophiocordyceps unilateralis）寄生在一种名叫木蚁（Camponotus leonardi，科学名称叫来氏弓背蚁，幸运的话你可能在西双版纳看到它。）身上。这种“真菌长在蚂蚁上”的现象就好比冬虫夏草，冬虫夏草是真菌长在蛾子幼虫身上。两者被寄生的形式有所相似。


那么，为什么会把真菌寄生蚂蚁称之为“僵尸蚂蚁”呢？ 既然是僵尸，这就跟蚂蚁的行为有关，且听我慢慢道来。


蚂蚁是社会性昆虫。一个中等大小的蚁群中，蚂蚁个体数能达到数万只。这么多蚂蚁同住一个巢内自然很容易相互传染疾病。假如你是病菌，你会选择寄生谁呢？当然是这些群居的家伙。只要你成功感染或寄生了一个蚂蚁，它回到巢内，就很容易传染给其它个体，这样对病菌生活很有利，增加其适合度。假如你是蚂蚁，你会怎么做呢？ 首先就是要就是搞好内部卫生；第二就是把巢建在远离病菌的地方；第三是让专人负责守门，得病着一律不准归家，赶出家门，滚得越远越好，以免传染给家人。


自然界可没这么简单，蚂蚁要出去找食，还要防备其它动物的取食。而真菌即便是成功寄生在蚂蚁身上，具备了营养条件，它也要在一定的温度、湿度条件下才能茁壮成长。 要了解为什么被称为“僵尸蚂蚁”，看来首先得了解蚂蚁和“真菌”的分布情况。


David P. Hughes和他的学生们通过对森林中木蚁和真菌的调查发现，只能在地表约25 cm

处发现真菌寄生木蚁的现象，而在任何高度都可以发现木蚁。木蚁常在树冠层活动，并将巢建在很高的树冠之上（蚂蚁的空间分布如图2橘红色所示），它们在离开巢穴之后，通常会沿着树干来到地面上，然后再爬上另一棵树（如图2 黑色线条所示），通常在地表的落叶上、树干和地表能发现了木蚁尸体，一些蚂蚁死尸较多区域，被称为蚂蚁的墓地（如图2地表深绿色椭圆区所示）。





图2 木蚁 （Camponotus leonardi）生境的3-D 模型.


一旦到地面活动的蚂蚁感染了真菌，蚂蚁就会爬到地表处，找到一个合适的叶子，用强有力的双锷咬住叶脉而死去（图3 D）。2-3天之后，真菌便开始在蚂蚁体内生长，白色的菌丝会从蚂蚁的关节处长出来进一步和叶表面结合，加固蚂蚁和叶子间的连接，防止蚂蚁从叶子背面脱落（图3 A B）。一个星期之后，棕红色的基座从蚂蚁头部下方长出（图3 C），“结出”棕红色的孢子囊（如图1）。这就是“僵尸”蚂蚁的由来。





图3 （A B 真菌生长的电镜图；C 菌丝在蚂蚁体内的生长；D 咬在叶背面的僵尸蚂蚁）


蚂蚁在感染真菌之后，为什么会乖乖的爬到地表25 cm高处，并紧紧咬住叶子背面的叶脉呢？通过科学研究发现，在泰国热带的森林中，随着高度增加，空气湿度会降低，而温度则升高。原来在离地表30cm的高处事湿度最大、温度则相对最凉爽的地方（生态学家称之为微环境），这种真菌只有在此微环境之下才能生长出孢子来。科学家还发现，大多数感染真菌的蚂蚁都会朝着西北方向咬住叶脉，如今的推测是，朝着西北方向咬住的蚂蚁，风会将孢子传到更远的地方，但这一猜测还未得到证实。


David P. Hughes发表在《美国博物学家》和《美国公共图书馆》上的僵尸蚂的故事蚁听起来很酷，很像恐怖电影里面的情节。看过电影的人大都会觉得很可怕，认为这是虚构出来的科幻故事。看了这则发生在热带雨林的真实故事之后，你是否和David P. Hughes有同样的感觉，自然真邪恶！。僵尸蚂蚁故事可能让我们很不自然，但这就是自然。这样的现象还有很多，只是我们没有发现罢了。


僵尸蚂蚁中，真菌通过寄生的好到处，蚂蚁受到伤害。在这个过程中，我们把真菌称为寄生生物，蚂蚁称为寄主。通过寄生，一个物种可以改变另一个物种的行为，来提高自己的生存能力（适合度），更加适应自然环境。想想看，被真菌寄生之后蚂蚁，会跑到地面，咬住叶脉，这种行为已近超出了寄生生物自生的生物特征（表型），这已经不再属于其中某一个物种，所以科学家发明了一个新词，延伸的表型（the Extended Phenotype），来描述这种关系，以增加人类对自然界的了解。


那么， 是什么东西控制了僵尸蚂蚁呢？David P. Hughes 博士猜测可能是真菌菌丝感染蚂蚁之后，分泌一种碱性化学物质，控制蚂蚁的神经系统。他希望在将来能够分泌出这种化学物质。David P. Hughes 并非想当邪恶的科学家，通过分离出这种化学物质来控制别人。他想也许通过对这种寄生关系的研究，也许可以控制大规模入侵美国的火蚁，以造福人类。


在热带雨林之中，蚂蚁的数量惊人，蚂蚁占到了所有昆虫种类的70%。在自然的进化史中，很多生物都会进化出各种各样的手段来利用蚂蚁，真菌感染只是其中的一种方式。David P. Hughes博士通过与英国古生物学家Paul Kenrick 合作，很幸运的在一片叶子化石上发现了蚂蚁撕咬叶脉的痕迹（如图4）。这个叶子化石出自德国，已近有4500万年的历史，叶脉上可以清晰的看到咬的痕迹，表明僵尸蚂蚁早在4500万年前的侏罗纪就已近存在。回答了这种真菌感染木蚁的关系有多少年的历史的问题。





图4 （发掘于德国，侏罗纪时期的化石，叶脉上有被蚂蚁咬过的痕迹）



生态学家通常研究生命和物种间关系是什么、某一物种如何分布、数量有多少等等。僵尸蚂蚁的故事回答了僵尸蚂蚁到底是什么，分布在哪里，有多少年的历史的问题。讲到这里，似乎科学家的工作也该结束了，但事实并非如此，讲故事有个尽头，而自然研究则没有尽头。



正所谓知也有涯而学也无涯。僵尸蚂蚁的故事依然很多，比如2008年，热带生物学家Steve Yanoviak 同样在《美国博物学家》发表一篇章，告诉世人他发现了一种奇怪的僵尸蚂蚁。一种生活在中美洲亚马逊热带雨林的滑翔蚁（Cephalotes atratus）被一种线性寄生虫（Yrmeconema neotropicum）感染后，其尾部会变得又红又大，看起来就像一颗熟透的浆果，从而成为喜食浆果的小鸟的捕食对象。小鸟将这种蚂蚁吞下肚后，此类寄生虫的虫卵会随着鸟儿的粪便传播开来（图5）。





图5  （左： 正常的蚂蚁 中：被感染的蚂蚁  右：蚂蚁和浆果）


被感染之后的蚂蚁会模拟水果，高高抬起屁股吸引鸟儿来食，以促进寄生虫的传播。这又是一个与僵尸蚂蚁不一样的故事。David P. Hughes 在《现代生物学》中发文评论“模拟水果”的故事，说到这个故事里不仅仅是寄生关系，昆虫身体结构变化，而且还涉及到了另一个重要的现象------拟态。


模拟水果的蚂蚁是否受到寄生生物化学控制，还是有部分基因被整合到寄主的基因里面，我们不得而知。但是通过对寄生关系的探究，从遗传、行为和生化等方面的研究可以更进一步的了解这一个生命系统。这些故事则另当别论。




注释：

David P. Hughes 于剑桥大学获得昆虫学博士学位，现在是哈佛大学的副教授。本文即根据David P. Hughes发表的论文改编而来，所有的图片都来自参考文献里的文章，略作修改。

David P. Hughes主页：http://ento.psu.edu/directory/dhughes

本文经过修改已登在《雨林故事》，详见http://emagazine.groups.xtbg.cn/archives/930



参考文献

Anderson SB, Gerritsma S, Yusah KM, Mayntz D, et al. "The Life of a Dead Ant: The Expression of an Adaptive Extended Phenotype." The American Naturalist 2009; 174 (3): DOI:10.1086/603640.


Kate Larkin   Attack of the ancient 'zombie' ants

Published online 17 August 2010 | Nature | doi:10.1038/news.2010.415


Marcia Stone ‌ The Secret Lives of Thai Fungi Revealed.

Posted online on November 6, 2009.(doi:10.1525/bio.2009.59.10.20)


Hughes, D.P., D.J.C. Kronauer & J. J. Boomsma (2008). Extended Phenotype: Nematodes turn ants into bird-dispersed fruits. Current Biology. 18: R294–R295


Hughes, D. P., Wappler, T. & Labandeira, C. C. Ancient death-grip leaf scars reveal ant–fungal parasitism. Biol. Lett. advance online publication doi:10.1098/rsbl.2010.0521 (2010).
作者: qdpan    时间: 2011-10-23 23:43     标题: 真的有僵尸病毒！！！已经出现在南美了，蚂蚁表示已经被感染（转载自国家地理）



　　北京时间3月14日消息，据美国国家地理网站报道，科学家在巴西雨林发现新的僵


尸真菌，能够感染蚂蚁，占据它们的大脑并进行“精神控制”。一旦蚂蚁移动到最


适于它们生长和传播孢子的区域，它们便会痛下杀手，杀死蚂蚁。这种真菌最初被


认为是单一物种，名为“Ophiocordyceps unilateralis”，但实际上却有4个截然


不同的种群。


　　巴西雨林，僵尸蚂蚁的头部向外长出一根类似茎干的物体，这根“茎干”实际


上是一种新发现的真菌，名为“Ophiocordyceps camponoti-balzani”。科学家2


日表示，这种真菌最初被认为是单一物种，名为“Ophiocordyceps unilateralis


”，但实际上有4个截然不同的种群，并且全部能够对蚂蚁进行精神控制。


　　Ophiocordyceps camponoti-balzani能够感染蚂蚁并占领它们的大脑，一旦蚂


蚁移动到最适于它们生长和传播孢子的区域，它们便会痛下杀手，杀死蚂蚁。此项


研究领导人、美国宾夕法尼亚州大学昆虫学家大卫•休斯表示，这种真菌的所有4个


已知种群均生活在巴西的大西洋雨林。由于气候变化和森林砍伐，大西洋雨林正快


速发生改变。


　　根据3月2日发表在《公共科学图书馆•综合》杂志上的研究论文，在注意到不


同真菌从蚂蚁受害者头部长出之后，休斯及其同事得出了这一发现。休斯说：“据


我们推测，每一种真菌都拥有最适于它们攻击的蚂蚁猎物。这也就意味着，全世界


的热带森林生活着数千种僵尸真菌等待我们去发现。考虑到生存环境的危险状况，


我们需要尽快进行取样工作。”


　　图片来源：David Hughes


 



健康的弓背蚁（学名“Camponotus rufipes”）奔跑在巴西森林的地面上。研究人


员发现，在感染蚂蚁之后，4种新发现的僵尸真菌会采用不同的方式传播孢子。有


些形成细细的“传染钉”，从受害蚂蚁的身体伸出，感染过路的蚂蚁。有些则在被


感染的蚂蚁体内长出“爆炸性”孢子，当其他蚂蚁靠近尸体时，它们便射出孢子，


击中这些毫不知情的过客，进而将它们变成僵尸。图片来源：David Hughes


 



寄居在僵尸蚂蚁脑部的真菌“指挥”垂死的蚂蚁寻找树叶或者其他稳定的区域安顿


下来，进而获得一个稳定的“托儿所”。当Ophiocordyceps camponoti-balzani真


菌准备杀死蚂蚁时，蚂蚁会发了疯似地咬下所站位置的任何东西。科学家表示，这


种真菌附着力很强，即使将死去的僵尸蚂蚁倒立过来，它们仍能保持静止不动。图


片来源：David Hughes


 



Ophiocordyceps camponoti-rufipedis真菌种群中的白色真菌（左）正从死了两天


的僵尸蚂蚁头部长出。在蚂蚁的关节处，我们也能明显看到白色带毛的真菌。蚂蚁


死后，这种真菌便快速将孢子传遍整个尸体。但在最初的几天，我们很难从外部发


现真菌存在的迹象。图片来源：David Hughes


 



在Ophiocordyceps camponoti-rufipedis感染的后期，这种真菌会迅速吃掉僵尸蚂


蚁体内的营养物质，同时开始在体外开辟“殖民地”。图片中，真菌正从脑后长出


（右上方）。随着时间的推移，它们将变得更长，更为明显。图片来源：David


Hughes


 



成熟的僵尸真菌。在感染的最后阶段从僵尸蚂蚁脑部长出的真菌与其他真菌种群有


所不同。图片展示的是Ophiocordyceps camponoti-rufipedis，形成单一的茎干，


第一幅图片中Ophiocordyceps camponoti-balzani则形成一根叉状茎干。图片来源


：David Hughes


 



即便对于僵尸真菌来说，事情也并非总是按计划进行。图片中，两只僵尸蚂蚁的尸


体摞在一起，上面的蚂蚁并没有咬下一片叶子，而是咬在下面蚂蚁的颈部，可能让


真菌丧失一个稳定的寄居所。图片来源：David Hughes


 



蚂蚁并不是僵尸真菌的唯一宿主，其它一些昆虫同样沦为它们的猎物。图片中，一


只黄蜂被虫草属真菌感染，这种真菌尚未被正式命名或者正式记录。研究论文作者


休斯指出，虫草属真菌是宿主与寄生虫之间激烈进化竞争的产物。这也就意味着，


真菌通常锁定一种宿主，如果这种宿主灭绝，这种真菌的末日也就到了。图片来源


：David Hughes


 



科学家表示，与蚂蚁不同，其他很多沦为僵尸真菌受害者的昆虫在孢子扩散到体内


各处之后，已经很难分辨它们到底是什么昆虫。比如图片中的苍蝇。休息指出，真


菌能够帮助大自然保持正常运转。“它们虽然没有大熊猫那么可爱，但对于地球的


健康来说，真菌的重要性却难以估计。”图片来源：David Hughes


 



正如图片所展示的那样，蟋蟀同样会沦为僵尸真菌的猎物。对于让蟋蟀变成僵尸的


真菌，科学家仍知之甚少。休斯正计划揭开这一谜团。他希望能够在巴西森林发现


更多僵尸真菌种群。“我们当前发现的僵尸真菌只是冰山一角。”图片来源：


David Hughes

作者: hazelsmart    时间: 2011-10-24 16:18

中国的专家都在研究些啥呢？
作者: yuyucaocao    时间: 2011-10-24 19:34

脊梁骨有点发凉！
作者: linbang    时间: 2011-10-24 21:56

看了有点怕怕
作者: 我爱兰刀    时间: 2011-10-25 13:52

脊梁骨有点发凉！
作者: 黑总统    时间: 2011-12-2 16:32     标题: 这有什么大惊小怪的？

这就是冬虫夏草，
由真菌寄生在虫体内，
然后把虫弄死，
就从头上长出虫草来了。
作者: qdpan    时间: 2011-12-3 00:00     标题: 回复 8# 黑总统 的帖子

引用:
原帖由 黑总统 于 2011-12-2 16:32 发表 这就是冬虫夏草，由真菌寄生在虫体内，然后把虫弄死，就从头上长出虫草来了。


老黑，你不知道别瞎说，“冬虫夏草”是真菌把冬眠的虫在地下就弄死了


而“僵尸蚂蚁”，则是真菌弄死蚂蚁之后，真菌操纵蚂蚁尸体“跑来跑去”



[ 本帖最后由 qdpan 于 2011-12-3 00:01 编辑 ]
作者: foryoul    时间: 2011-12-3 00:44

提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: mhsl6504    时间: 2011-12-3 11:28

信不信不由我——由你
作者: qingjingju    时间: 2011-12-6 16:47

如果作为去那里旅游的游客，肯定会被导游唬得一楞一楞的
作者: woshiselang    时间: 2012-1-1 11:40

美剧fringe（迷离档案）第四季有一集提到虫草菌，可以控制宿主，也提到孢子病菌。
基友们，多看美剧啊，科幻类的，获益良多啊
作者: 一个用户名    时间: 2012-1-9 00:25

提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: ubal    时间: 2012-1-9 10:40     标题: 回复 9# qdpan 的帖子

不是尸体，是操纵完才死
作者: =Era=    时间: 2012-8-1 19:12

居然有这么可怕的真菌
作者: luyuheshu    时间: 2012-8-4 12:50

提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽



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