有一种“爱情药水”,让它忍不住和尸体发生关系,然后送命

  能操控昆虫行为的生物,可能不在少数,但能利用昆虫的性欲,引诱它走上绝路的,或许并不多见……

  撰文 | 栗子

  审校 | 二七

  春天来了,万物复苏,又到了动物们繁殖的季节。

  对大部分动物来说,有性生殖是繁衍的主要途径。强烈的性冲动驱使着肉体,让它们在交配中孕育新的后代,为物种的延续贡献自己的力量。

  但与此同时,这种刻在基因里的使命,也很容易被其他生物利用。例如,有的兰花会模仿一些雌蜂的形态和气味,释放出准备交配的化学信号,引诱雄蜂来寻觅伴侣,并沾上花粉。等到这只昆虫再次被骗,它便可以把花粉传播出去。

  如果只是这样倒不要紧,昆虫哪怕屡屡遭受植物欺骗,似乎也没多大损失。相比之下,有一种真菌制造的“爱情药水”更加危险,雄性家蝇在它的蛊惑之下,会与死去的雌蝇交配,然后丢掉性命。

  当然,这并不是殉情,而是他杀。

  性欲如何被利用

  那个杀手名叫蝇虫霉Entomophthora muscae),是来自虫霉属(Entomophthora)的一种真菌,而这个属名在希腊语里是“昆虫毁灭者”的意思。

  蝇虫霉在许多种蝇类体内都能寄生,不过人类最常见的大概要数家蝇(Musca domestica)了。入侵家蝇的身体后,蝇虫霉会吸收它的血淋巴——就是昆虫体内透明的血样液体;还会吃掉家蝇的脂肪细胞,好像强制的抽脂手术一样。在这场疯狂的掠夺中,真菌菌落不断壮大,而身为宿主的家蝇也终会因此失去生命。

  除了掏空家蝇的身体,蝇虫霉还会接管家蝇的大脑,让它成为一副傀儡,行动都听自己指挥。被蝇虫霉操控的家蝇,会不由自主地爬上附近的一个高处,然后喷出某种分泌物,把自己粘在那个高高的表面,至死都不再离开。

  假如被感染的是一只雄蝇,故事到这里可能就结束了:它作为寄生者的一间“育婴房”,走完生命的最后一段旅途,遗体或许停留在窗户上,或许在某株植物的枝叶上。但如果受害者是一只雌蝇,它被真菌杀死之后,遗体还要配合真菌完成下一个任务。

  先前已经有科学家发现,当雌蝇因为感染了蝇虫霉而死去,会有雄蝇跑来和这些尸体交配。当时的研究者认为,这样的亲密接触可以帮助真菌传播,但他们还不确定真菌是不是通过某种方式,引诱雄蝇发生了性行为,借此占领雄蝇的身体,并杀死它。

  而近来,哥本哈根大学的科学家领衔的一支研究团队,找到了蝇虫霉引诱雄蝇奸尸的证据

  首先,团队用蝇虫霉感染了一些雌性家蝇,并在每一只雌蝇病逝不久(3~8小时)后,把它的尸体和一只健康雄蝇放进同一个空间里,拍摄40分钟虫片。对照组则是让没有感染蝇虫霉的冻毙雌蝇,与一只健康雄蝇共处一室。共有15只雄蝇参与测试。结果发现,雄蝇骑上因真菌感染而死的雌蝇,比骑上冻毙雌蝇的次数更多,不过此时两者的差距还不算大。

  但当雌蝇被真菌杀死超过一天(26~28小时)后,尸体对雄蝇的性吸引力大大增加。相比之下,对照组的冻毙雌蝇,在死亡超过一天后,对雄蝇的性吸引力还与先前接近。从平均数据上看,因真菌感染而死的雌蝇尸体,在40分钟内被雄性骑的次数超过5次,频率大约相当于对照组(冻毙雌蝇尸体)的5倍。

  也就是说,被真菌感染的雌蝇,在死亡一天后,明显比未感染的雌性尸体更能激起雄蝇的性欲。顺便一提,当科学家把雌性尸体替换成雄性尸体,不论有没有感染真菌,都难以吸引健康雄蝇。

  在此基础上,团队做了第二项实验。这一次,研究者把健康的雄蝇和两只雌蝇尸体放进同一个空间,一只是感染后死亡一天的雌蝇,一只是没感染的雌蝇,让雄蝇从中做选择。对照组则是一只雄蝇,与两只没有感染真菌的雌蝇尸体生活在一起。

  实验结果十分有趣。在感染与未感染的雌蝇尸体并存的情况下,雄蝇骑上死者的次数,明显高于两只雌蝇都皆未感染的场景。但在感染与未感染的雌蝇尸体之间做选择时,两者被雄蝇骑的次数并没有明显差距。也就是说,真菌杀死的雌蝇,确实点燃了雄性的欲望。至于要对着哪只异性抒发欲望,雄蝇可能没有特别的偏好。

  那么问题来了,被真菌杀死的雌蝇尸体上,到底有什么迷药,能让雄性变得热情似火?

  爱情药水是什么

  科学家注意到了孢子(spore),大部分真菌都是靠形成孢子来繁殖的。

  感染蝇虫霉这种真菌的雌蝇,死亡大约2小时后,尸身会开始涌现真菌的孢子。死后3~8小时,是孢子形成(sporulation)的早期,而死后26~28小时,就到了孢子形成的后期。此时的尸体表面,可能已经被白色的分生孢子(conidia)团团围绕。

  研究团队推测,可能就是蝇虫霉的孢子激起了雄性家蝇的性欲。为验证这个想法,他们又做了另一项实验。将4只雄蝇放进一个小房间,里面有两个不透明的培养皿:其中一个培养皿里,会有分生孢子撒落,而另一个培养皿里不会撒孢子。

  两个培养皿上都盖着盖子,但也都有和家蝇体型差不多大的入口。科学家想知道,这两个培养皿吸引雄蝇的能力有没有差别,所以把培养皿设置成了粘性捕捉装置,雄蝇一旦掉进陷阱,就出不去了。

  结果,在43次实验当中,撒了分生孢子的培养皿把4只雄蝇全抓住了。相比之下,没撒孢子的培养皿,只有17次实验抓住了4只雄蝇。这个数据印证了科学家的猜测,真菌孢子的确能够吸引雄蝇落入爱情陷阱,同时也解释了,为何死亡一天后和死亡3~8小时后的尸体,对雄性的吸引力不同。

  当然,实验只做到这一步是不够的,研究者还想了解“爱情药水”的具体成分。或者说,要了解感染蝇虫霉而死的家蝇尸体是什么气味。于是,他们依靠气相色谱-质谱联用(GC-MS)的方法,来观察空气当中的挥发性化合物都有哪些。

  科学家在那些死于真菌感染的雌雄家蝇的顶部空间中,找到了24种挥发性化合物,以倍半萜类化合物(sesquiterpenes)为主,辛酸乙酯也普遍存在。这两类物质,都以引诱昆虫而闻名。

  至此科学家相信,蝇虫霉感染雌蝇之后,的确制造了“春药”来吸引雄蝇前来,与雌蝇的尸体发生关系。而后,这些雄蝇也会感染同样的真菌,遭受同样的死亡打击;在某个高处结束自己的生命,走的时候翅膀大开,仿佛也是在遵照真菌的命令,尽力把孢子传得更广。

  哈佛大学的分子生物学家卡罗琳·艾莉亚(Carolyn Elya)说:“这项研究非常明确地展现了,真菌传播给新宿主的另一种方式。”也就是说,蝇虫霉不但能操控被感染的雌蝇,也能利用化学信号操控没被感染的雄蝇,两种方式并用,让自己更好地传播——哪怕在科学家眼中,这也是个十分独特的演化案例。

  请务必克制自己。

  原论文:

  https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.10.21.465334v1.full

  参考链接:

  https://www.science.org/content/article/fungus-lures-male-flies-having-sex-dead-females

  https://elifesciences.org/articles/34414

  https://www.livescience.com/fungus-flies-mate-dead-infected-females

  https://hort.extension.wisc.edu/articles/entomophthora-muscae/

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