經Farrar, Straus and Giroux許可轉載。改編自《地球上最致命生物如何掌握生物化學》，作者克里斯蒂·威爾科克斯。版權所有 © 2016 克里斯蒂·威爾科克斯。
我不知道蟑螂是否會做夢，但我想象如果它們做夢，寶石黃蜂會在它們的噩夢中佔據重要位置。這些小的、獨居的熱帶黃蜂對我們人類來說沒什麼好擔心的；畢竟，它們不會操縱我們的思想，以便像對待毫無戒心的蟑螂那樣，將我們當作願意的活體食物獻給它們的新生兒。這完全是恐怖電影的素材：寶石黃蜂和類似的物種啟發了異形系列中破胸而出的恐怖場景。故事很簡單，如果說令人毛骨悚然的話：雌性黃蜂控制著她餵給後代的蟑螂的思想，剝奪了它們的恐懼感或逃脫命運的意願。但與我們在大銀幕上看到的不同，將曾經健康的蟑螂變成無腦殭屍的不是某種不治之症的病毒——而是毒液。而且不僅僅是任何毒液：一種特定的毒液，其作用類似於藥物，靶向蟑螂的大腦。
大腦，從本質上講，只是神經元，無論我們談論的是人類大腦還是昆蟲大腦。可能有數百萬種毒液化合物可以開啟或關閉神經元。因此，一些毒液會靶向受到嚴密保護的中樞神經系統，包括我們的大腦，這應該不足為奇。有些毒液會跨越生理障礙，從身體周圍的遠端注射部位，穿過血腦屏障，進入受害者的思想。另一些則直接注射到大腦中，就像寶石黃蜂和它的殭屍蟑螂宿主的情況一樣。
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殭屍的製作
寶石黃蜂是神經毒性毒液如何發揮比麻痺更強大作用的美麗而又可怕的例子。黃蜂通常只有其受害者體型的一小部分，它從上方開始攻擊，俯衝下來用嘴抓住蟑螂，同時將其“毒刺”——一種稱為產卵器的改良產卵身體部位——瞄準身體中部，即胸部，在第一對腿之間。快速的刺扎只需幾秒鐘，毒液化合物迅速起作用，暫時麻痺蟑螂，以便黃蜂可以更準確地瞄準下一次刺扎。憑藉其長長的毒刺，她將改變思想的毒液注入神經節的兩個區域，神經節是昆蟲大腦的等價物。
黃蜂的毒刺非常適合其受害者，以至於它可以感知自己在蟑螂頭罩內的位置，以便將毒液直接注入其大腦的子部分。毒刺能夠在其蟑螂頭部內四處摸索，依靠機械和化學線索找到穿過神經節鞘（昆蟲版本的血腦屏障）的路徑，並將毒液精確地注入其需要到達的位置。她瞄準的蟑螂大腦的兩個區域對她來說非常重要；科學家們已經人為地從蟑螂身上剪掉了這些區域，以觀察黃蜂的反應，當這些區域被移除時，黃蜂會試圖找到它們，長時間地將其毒刺嵌入其中，尋找丟失的大腦區域。
然後思想控制就開始了。首先，受害者會梳理自己，真是奇怪；一旦蟑螂的前腿從身體刺痛引起的短暫麻痺中恢復過來，它就會開始一個快速的梳理程式，大約需要半個小時。科學家們已經表明，這種行為是毒液特有的，因為刺穿頭部、通常使蟑螂緊張或與黃蜂接觸而沒有刺痛活動並沒有引起同樣的衛生衝動。這種突然的清潔需求也可能是由蟑螂大腦中多巴胺的湧入引起的，因此我們認為毒液中的多巴胺樣化合物可能是這種潔癖行為的原因。梳理本身是否是毒液的有益特徵還是副作用尚有爭議。有些人認為，這種行為確保了脆弱的幼蜂獲得乾淨、無真菌和微生物的食物；另一些人則認為，這可能只是在黃蜂準備蟑螂的墳墓時分散蟑螂的注意力。
多巴胺是動物生命廣泛領域（從昆蟲到人類）的大腦中發現的那些有趣的化學物質之一，其作用在所有這些物種中都至關重要。在我們的頭腦中，它是心理“獎勵系統”的一部分：多巴胺的湧入是由令人愉快的事物觸發的。因為它讓我們感覺良好，多巴胺可能很棒，但它也與成癮行為以及我們從可卡因等非法物質中感受到的“快感”有關。我們不可能知道蟑螂的大腦湧入多巴胺時是否也會感受到昆蟲的欣快感——但我更願意認為它會。（對於即將面臨可怕結局的動物來說，如果它沒有獲得任何快樂，那似乎太可怕了。）
黃蜂的後代在其蟑螂宿主體內生長並獲得營養後，會破殼而出，重新開始這可怕的生命週期。圖片來源：Alamy
當蟑螂清潔時，黃蜂會離開受害者去尋找合適的位置。她需要一個黑暗的洞穴，在那裡她可以留下她的孩子和殭屍蟑螂祭品，找到並準備好合適的地方需要一點時間。當她大約30分鐘後返回時，毒液的效果已經顯現——蟑螂已經失去了所有逃跑的意願。原則上，這種狀態是暫時的：如果您在幼蟲孵化、進食和化蛹之前將中毒的蟑螂與潛在的刺客分開，殭屍化會在一週內消失。不幸的是，對於中毒的蟑螂來說，那時間太長了。在它的大腦有機會恢復正常之前，幼蜂已經吃飽喝足，殺死了它的宿主。
蟑螂的運動能力仍然完好無損，但昆蟲似乎只是不傾向於使用它們。因此，毒液不會麻木動物的感覺——它會改變其大腦對感覺的反應方式。科學家們甚至表明，通常會引起逃避行為的刺激，例如觸控蟑螂的翅膀或腿，仍然會向動物的大腦傳送訊號；它們只是不會引起行為反應。那是因為毒液會使某些神經元變得不那麼活躍和反應靈敏，從而導致蟑螂突然缺乏恐懼感，並願意被活埋和吃掉。這種毒液活性需要靶向 GABA 門控氯離子通道的毒素。
GABA，或 γ-氨基丁酸，是昆蟲和人類大腦中最重要的神經遞質之一。如果神經元活動是一場派對，那麼 GABA 就是一塊溼毛巾；它透過啟用氯離子通道來抑制神經元被觸發的能力。當氯離子通道開啟時，它們允許負氯離子流動。由於這些離子喜歡與正離子結合，因此如果這些通道在鈉離子通道恰好開啟時開啟，氯離子可以幾乎與鈉離子相同的速度穿過膜，從而使鈉離子更難啟動神經元訊號傳導的多米諾骨牌效應。即使神經元收到“前進”命令，動作電位也會被阻止。然而，GABA 並非完全抑制劑——氯離子通道無法完全跟上鈉離子通道，因此強烈的刺激可以克服抑制作用。黃蜂利用這種遲鈍系統來讓蟑螂聽從她的命令。她的毒液中充滿了 GABA 和另外兩種也啟用相同氯離子受體的化合物：β-丙氨酸和牛磺酸。這些化合物還可以阻止神經元重新攝取 GABA，從而延長其作用。
雖然這些毒液化合物可以切斷會使其獵物逃跑的大腦活動，但它們無法自行到達蟑螂大腦的正確部位。這就是為什麼黃蜂必須將它們直接注入蟑螂的神經節的原因。幸運的是，對她來說，大自然的一個方便的巧合是，使蟑螂大腦殭屍化的同一種毒液神奇地產生了排列顱骨注射所需的短暫麻痺。GABA、β-丙氨酸和牛磺酸也暫時關閉運動神經元，因此黃蜂只需要一種毒液即可完成兩項非常不同的任務。
當她的獵物平靜而靜止時，黃蜂可以透過折斷蟑螂的觸角並喝一些甜美、營養豐富的昆蟲血液來補充能量。然後，她用剩下的觸角作為騎手使用馬韁上的韁繩，將她的受害者帶到它的最後安息地。一旦進入她的洞穴，她就將一個卵附著在蟑螂的腿上，然後將她的後代和蟑螂密封在裡面。
新鮮的食物
似乎精神操縱還不夠糟糕，黃蜂的毒液還有最後一個絕招。當蟑螂等待其不可避免的厄運時，毒液會減慢蟑螂的新陳代謝，以確保它活得足夠長，以便被吞噬時仍然新鮮。衡量新陳代謝的一種方法是隨時間推移消耗多少氧氣，因為所有動物（包括我們）都在利用氧氣從食物或脂肪儲存中產生能量的過程中使用氧氣。科學家們發現，被蟄過的蟑螂的氧氣消耗量遠低於其健康蟑螂朋友的氧氣消耗量。他們認為這可能是順從的受害者運動減少的結果，但即使透過使用藥物或切斷神經元來誘導麻痺，被蟄過的蟑螂也能活得更久。延長生存期的關鍵似乎是補水。毒液究竟如何作用以保持蟑螂水分尚不清楚，但這確保了當黃蜂幼蟲從卵中孵化出來時，它的食物已準備好食用。不久之後，一隻新的黃蜂從洞穴中出現，留下蟑螂的屍體。
寶石黃蜂毒液只是神經毒性毒液走向極端的一個例子。同屬黃蜂屬中有 130 多個物種，包括新描述的Ampulex dementor（以哈利·波特系列中魔法監獄阿茲卡班的攝魂怪守衛命名）。Ampulex 屬於非常龐大且多樣化的黃蜂類群，數量至少有數十萬種，它們以一些嚴肅的精神操縱而聞名。所有這些黃蜂都有可怕的生命週期：成年後，它們像其他黃蜂和蜜蜂一樣進食，但幼蟲時期，它們必須以其他動物為食。它們不太獨立，也不太像寄生蟲——它們是準寄生蟲，或者正如科學家們所稱，是寄生性類群。
蟑螂不是它們唯一的攻擊目標；還有寄生性黃蜂將卵產在蜘蛛、毛毛蟲和螞蟻體內。溫帶北半球的黃蜂Agriotypus 會潛入水下，將其卵附著在石蛾幼蟲身上，並且可以潛水長達 15 分鐘來完成這項任務。勇敢的歐洲和非洲Lasiochalcidia 黃蜂會投身於蟻獅的噩夢般的下顎中，將它們撬開，並將卵插入其喉嚨中。甚至還有被稱為超寄生性黃蜂的黃蜂，它們會寄生在像它們自己一樣的其他黃蜂身上，例如歐洲和亞洲的Lysibia 物種，它們會嗅出被同屬寄生性黃蜂Cotesia 寄生的毛毛蟲，並將卵產在剛化蛹的黃蜂幼蟲中。在某些情況下，多種黃蜂物種相互寄生，導致俄羅斯套娃式的寄生相互作用。
為了確保它們從幼蟲到成蟲的安全通道，這些黃蜂通常從宿主那裡獲得的不僅僅是一頓飯。其中一種黃蜂會將其毛毛蟲宿主變成不死保鏢，它們會保護剛剛吃穿其身體的化蛹幼蜂。另一種物種的幼蟲迫使其蜘蛛宿主為其編織一張變形但耐用的網，以在其殺死蜘蛛之前保護其繭。
雖然這個不尋常的科的黃蜂可能已經完善了精神控制的藝術，但還有其他有毒物種的毒素會改變精神狀態。甚至還有一些物種的神經毒性化合物可以穿過我們自己的血腦屏障，這是迄今為止沒有黃蜂毒液能夠實現的壯舉。但與蟑螂不同，我們智人對那些擾亂我們思想的物質有著奇怪的親和力。雖然蟑螂會逃離那些會扭曲它們大腦的東西，但有些人願意花費高達 500 美元購買一劑毒液來獲得類似的體驗。