本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
如果你相信那些頭條新聞,我們中百分之六十的人可能感染了一種會改變行為的寄生蟲。弓形蟲,一種貓的天然寄生蟲,據說會引起憤怒、衝動甚至精神疾病。大多數人只知道弓形蟲是孕婦不應該清理貓砂的原因。然而,近年來,這種寄生蟲因其具有控制思想的殭屍寄生蟲的聲譽而備受關注。這種聲譽實際上可能有點誇大。
請放心,精神控制現象在自然界中確實存在;我本人在攻讀博士學位期間一直在研究另一種精神控制寄生蟲,雙腔吸蟲。然而,大多數人沒有意識到的是,我們科學家對於這些寄生蟲究竟是如何劫持宿主的知之甚少。在大多數情況下,研究人員必須透過評估該性狀的進化價值來確定寄生蟲是否確實在有意控制宿主。
最常見的操縱情況發生在寄生蟲必須被生命週期中的下一個宿主吃掉時。就我研究的生物而言,這涉及到從螞蟻跳躍到食草哺乳動物。由於鹿通常不會尋找和吃螞蟻,寄生蟲會劫持螞蟻並迫使其爬上並附著在植物上;而食草哺乳動物會吃植物。它們在那裡等待,直到有東西過來,連同它們所在的植物一起吞食它們。更引人注目的是,寄生蟲可以開啟和關閉這種行為。當溫度升高,附著的螞蟻有 overheating 的危險時,寄生蟲會放棄控制,但一旦溫度降低,它們就會立即返回,有時甚至回到它們離開時的那朵花上。
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寄生蟲必須控制螞蟻似乎是理所當然的,但在找到它可能使用的化學或機械手段之前,需要對所討論的行為進行仔細檢查。首先,寄生蟲必須有理由操縱宿主。在上面的例子中,這將是從螞蟻轉移到食草動物的需求。其次,寄生蟲改變的任何行為都應起到實現預期結果的作用,並且僅發生在受感染的個體中。再次看看雙腔吸蟲的例子,我們可以看到,只有受感染的螞蟻表現出的附著行為實際上會增加它們暴露於食草哺乳動物的機會。弓形蟲所謂的行為操縱的故事並不完全符合這些標準。
故事始於弓形蟲和貓之間獨特的聯絡。弓形蟲不僅感染貓,還感染從蜥蜴到人類的一切生物,它們都透過以下三種方式之一被感染:1) 接觸貓糞便中的寄生蟲後代;2) 食用受感染的肉類;3) 從子宮內的母親那裡感染。然而,由於生物學上的一個怪癖,弓形蟲只有在貓體內才能完成有性繁殖。這就是為什麼貓是唯一會在糞便中排出弓形蟲的動物,以及為什麼孕婦不應該靠近上述糞便的原因。長期以來,人們一直認為弓形蟲應該更喜歡在貓體內,因為有性繁殖的好處。有性繁殖混合了基因庫,透過創造驅動進化的新基因組合來使種群受益。從理論上講,這就是弓形蟲會操縱宿主進入貓體內的原因。許多人認為,當受感染的齧齒動物開始表現出一些奇怪的行為時,他們證實了這一理論。從那時起,大量研究聲稱弓形蟲會影響行為,包括著名的人類研究。直到澳大利亞的一個實驗室開始深入研究這些研究,才有人質疑這些說法。
關於齧齒動物的最初研究表明,受感染的宿主表現出運動和焦慮減少,以及對貓尿氣味的顯著吸引力。這絕對像是寄生蟲可能誘導的東西,以增加它被吃掉的機會。然而,經過仔細檢查,得出弓形蟲進化出操縱性狀的必要標準尚未完全滿足。許多研究報告說,要麼對行為沒有影響,要麼行為的變化與被貓吃掉的機會無關。比如社互動動或支配地位等行為。這讓人懷疑弓形蟲是否進化出了精神控制的適應性性狀。相反,看起來有些帶有寄生蟲的齧齒動物有時會做一些奇怪的事情。此外,還有另一種寄生蟲,艾美球蟲,也會引起小鼠對貓尿的吸引力,但如果被貓吃掉,這種寄生蟲就會死亡,對操縱沒有任何好處。
那麼,貓宿主的假定好處又如何呢?選擇精神控制性狀真的足夠嗎?再說一遍,經過仔細檢查,可能不是。全球弓形蟲種群的遺傳譜系似乎主要是無性的。遺傳混合很少,歐洲和北美只有三個主要譜系占主導地位。這意味著寄生蟲似乎在沒有在貓體內進行有性繁殖的情況下也能很好地生存,並且正在透過食物鏈或從母親傳給後代的方式傳播。弓形蟲當然沒有遇到入侵許多環境的問題,包括那些明顯缺乏貓的環境。北極的白鯨也受到了感染,現在對食用它們的因紐特人構成了健康風險。挪威海岸外沒有貓的島嶼上的狐狸也攜帶弓形蟲。
最後,我們現在必須質疑弓形蟲導致人類異常行為的 Bold 主張。在迄今為止規模最大的研究中,尋找人類報告最多的行為變化,如衝動、焦慮、抑鬱和精神疾病,發現感染與行為之間沒有相關性。
寄生蟲操縱宿主的能力是生物學研究中最引人入勝的領域之一。正如弓形蟲的故事所說明的那樣,很容易將潛在的行為怪癖歸因於高度專業化的寄生蟲獲得了對其宿主的控制權。然而,弓形蟲作為精神控制大師的聲譽並非完全喪失希望。對用於影響行為的潛在機制的新研究可能會發現明確表明弓形蟲有罪的 smoking gun 。儘管這項研究尚未產生關於殭屍寄生蟲的頭條新聞,但這正是該領域需要的研究。它最終可能會產生最好的頭條新聞。“精神控制的關鍵被發現”或“寄生蟲研究人員發現殭屍基因。”現在,這應該能推動一些雜誌的銷量。