出品:科普中國(guó)
作者:EVEE(北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院)
監(jiān)制:中國(guó)科普博覽
“那些你很冒險(xiǎn)的夢(mèng),我陪你去瘋……”
你肯定想不到,這首浪漫的歌放在寄生蟲(chóng)身上同樣合適。
什么?感染寄生蟲(chóng)的狼更可能成為狼群首領(lǐng)?
狼,大家估計(jì)都很熟悉,在各種影視和文學(xué)作品中,狼群和狼王的出鏡率可一點(diǎn)不低。同樣的,大家肯定也不會(huì)對(duì)寄生蟲(chóng)感到陌生,網(wǎng)上與寄生蟲(chóng)感染相關(guān)的新聞也不在少數(shù)。
狼群
(圖片來(lái)源:Veer圖庫(kù))
但在咱們的印象中,感染寄生蟲(chóng)可不是什么好事,怎么在狼群中,感染了寄生蟲(chóng)的狼反而有更大概率成為狼王,這又是為什么呢?
黃石公園里的美洲獅和灰狼
最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),美國(guó)黃石公園里感染了寄生蟲(chóng)的灰狼,成為狼群領(lǐng)袖的可能性是未感染的同伴的46倍多。這種讓狼更具領(lǐng)導(dǎo)力的寄生蟲(chóng)叫做弓形蟲(chóng)(Toxoplasma gondii),弓形蟲(chóng)也被稱為龔地弓形蟲(chóng),是肉孢子蟲(chóng)科弓形蟲(chóng)屬的唯一物種。
弓形蟲(chóng)的最終宿主是貓,因?yàn)樗鼈冎荒茉谪報(bào)w內(nèi)進(jìn)行有性繁殖,所有其他宿主都是中間宿主。弓形蟲(chóng)會(huì)引發(fā)弓形蟲(chóng)病,通常病征輕微且可以自我痊愈,但是會(huì)對(duì)胎兒和具有免疫缺陷的人或貓?jiān)斐蓢?yán)重甚至是致命的傷害。大家可能想象不到,研究數(shù)據(jù)表明,世界上有30-50%的人口已經(jīng)接觸并長(zhǎng)期感染弓形蟲(chóng),而我國(guó)弓形蟲(chóng)的陽(yáng)性感染率為5%-20%,部分地區(qū)高達(dá)30%以上。
弓形蟲(chóng)
(圖片來(lái)源:wikipedia)
聊完了弓形蟲(chóng),咱們?cè)賮?lái)侃侃黃石公園的灰狼。雖然黃石公園成立之初,公園里隨處都可以看到狼的身影,但是因?yàn)槿藗兿胍@得價(jià)值不菲的狼皮,用番木鱉堿誘殺公園里的灰狼,1926年后黃石公園就再難看到灰狼的蹤跡了。直到1995年,人們?cè)诩幽么笪鞑孔チ?4只灰狼放入黃石公園,狼群才重新在公園里繁衍開(kāi)來(lái)。
不過(guò),黃石公園的灰狼是怎么感染上弓形蟲(chóng)的呢?
這還要從狼群的老對(duì)手美洲獅說(shuō)起,美洲獅是貓科動(dòng)物,前文也提到了,貓是弓形蟲(chóng)的最終宿主,所以同為貓科的美洲獅也大概率是弓形蟲(chóng)的終宿主,研究人員基于62只美洲獅的血清測(cè)試結(jié)果也確認(rèn)了這一點(diǎn)。因此,弓形蟲(chóng)可以在美洲獅中有性繁殖形成卵囊,而卵囊會(huì)進(jìn)一步通過(guò)美洲獅的活動(dòng)在環(huán)境中傳播開(kāi)來(lái)。
美洲獅
(圖片來(lái)源:wikipedia)
作為黃石公園里的頂級(jí)捕食者,引進(jìn)的灰狼不斷擴(kuò)張領(lǐng)地,很快,它們就和公園里的“土著”美洲獅碰面了。灰狼和美洲獅之間存在著激烈的生存競(jìng)爭(zhēng),研究表明,灰狼會(huì)利用數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)搶奪美洲獅的食物,甚至還會(huì)和美洲獅爆發(fā)戰(zhàn)斗,殺死美洲獅的幼崽。雖然灰狼在大多數(shù)時(shí)候都是勝利者,但和美洲獅的接觸同樣讓它們不可避免地感染上了弓形蟲(chóng)。
弓形蟲(chóng)讓灰狼更愛(ài)冒險(xiǎn)
從1995年起,科學(xué)家們便對(duì)那些引進(jìn)的灰狼展開(kāi)了長(zhǎng)達(dá)26年的跟蹤觀察,正是這項(xiàng)長(zhǎng)時(shí)間地觀察讓人們窺見(jiàn)了弓形蟲(chóng)對(duì)于灰狼的巨大影響。
具體而言,科學(xué)家們獲取了狼群26年里的行為和分布數(shù)據(jù),不僅如此,他們還對(duì)229只狼實(shí)施麻醉以獲取血樣來(lái)檢測(cè)弓形蟲(chóng)的抗體。結(jié)果表明,相比于那些生活區(qū)域與美洲獅活動(dòng)區(qū)域相距較遠(yuǎn)的狼群,領(lǐng)地與美洲獅密度較高區(qū)域重疊的狼群有更大的可能感染弓形蟲(chóng),也就是說(shuō),灰狼大概率是由于直接接觸美洲獅或者美洲獅活動(dòng)的環(huán)境而感染了弓形蟲(chóng)。
總體上看,領(lǐng)地與美洲獅活動(dòng)區(qū)域(紫色)重疊的狼群感染弓形蟲(chóng)的比例更大
(圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn))
進(jìn)一步,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),不論是雌性還是雄性灰狼,在感染了弓形蟲(chóng)之后,都有著更高的概率去進(jìn)行一些高風(fēng)險(xiǎn)的行為,包括離開(kāi)狼群,甚至是接近人類。
在野外,狼群一般以家庭為單位活動(dòng),當(dāng)幼狼成年后,一般都會(huì)從父母身邊離開(kāi),去組建自己的家庭。在黃石公園,情況會(huì)稍顯不同,因?yàn)楂C物的密度相對(duì)較高,且領(lǐng)地較小,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)狼群的幼崽會(huì)跟隨父母生活更長(zhǎng)的時(shí)間,一個(gè)狼群可能由父母和四年中產(chǎn)下的后代組成。對(duì)于狼群中的幼狼而言,離開(kāi)狼群是一件很危險(xiǎn)的事,畢竟一只狼在大多數(shù)情況下是勝不過(guò)美洲獅的。
然而,感染弓形蟲(chóng)改變了黃石公園里的這些灰狼。弓形蟲(chóng)陽(yáng)性的雄性灰狼在被監(jiān)測(cè)的6個(gè)月里離開(kāi)狼群的可能性就已經(jīng)達(dá)到50%,而未感染的灰狼的離開(kāi)狼群的概率達(dá)到50%的時(shí)間約為被監(jiān)測(cè)的21個(gè)月后。
無(wú)獨(dú)有偶,感染寄生蟲(chóng)的雌性灰狼在被監(jiān)測(cè)后的30個(gè)月里離開(kāi)狼群的可能性達(dá)到了25%,而未感染者則需要48個(gè)月才可能做出類似的決定。
狼群組成和行為分析結(jié)果,紅色代表弓形蟲(chóng)陽(yáng)性狼,黑色代表陰性狼
(圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn))
總的來(lái)說(shuō),感染弓形蟲(chóng)讓狼從狼群中離開(kāi)去組建自己家庭的可能性提高了11倍,進(jìn)一步,那些弓形蟲(chóng)陽(yáng)性的灰狼成為狼群領(lǐng)袖可能性比未感染的同類高46倍。
真是讓人感到意外,小小的寄生蟲(chóng)竟然會(huì)對(duì)狼群產(chǎn)生這么大的影響。
風(fēng)險(xiǎn)和收益并存,感染是一把雙刃劍
此前的研究發(fā)現(xiàn)弓形蟲(chóng)的感染會(huì)導(dǎo)致大鼠體內(nèi)的睪酮產(chǎn)生增加,還會(huì)導(dǎo)致鬣狗中膽大冒失行為的增加。對(duì)于弓形蟲(chóng)陽(yáng)性的灰狼的冒險(xiǎn)行為,研究人員推測(cè)在灰狼中也存在類似的機(jī)制,或許弓形蟲(chóng)的感染會(huì)導(dǎo)致的灰狼體內(nèi)激素水平的改變。
不論如何,感染弓形蟲(chóng)對(duì)于灰狼種群有著十分深遠(yuǎn)的影響。在一些情況下,感染了弓形蟲(chóng)的灰狼會(huì)變得非常成功,因?yàn)樗鼈兏敢饷半U(xiǎn),會(huì)不斷突破界限,成為領(lǐng)袖的它們同樣可能帶領(lǐng)自己族群擁有更加廣闊的未來(lái)。
不可否認(rèn)的是,弓形蟲(chóng)陽(yáng)性的灰狼的冒險(xiǎn)行為也會(huì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。前面我們提到了黃石公園中狼群和美洲獅之間的競(jìng)爭(zhēng),受感染的灰狼可能前往與美洲獅活動(dòng)范圍重疊的更高風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域,失去了數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)的它們,單打獨(dú)斗可不是美洲獅的對(duì)手。
不僅如此,四處游蕩的灰狼可能更容易被汽車(chē)撞到,或者離開(kāi)保護(hù)地而最終被獵人射殺。被感染的狼群首領(lǐng)也有可能在交配時(shí)傳播寄生蟲(chóng),從而不利于雌性懷孕,產(chǎn)下健康的后代。
毫無(wú)疑問(wèn),對(duì)于灰狼來(lái)說(shuō),弓形蟲(chóng)的感染其實(shí)是一把雙刃劍,冒險(xiǎn)行為的背后風(fēng)險(xiǎn)和收益并存。如果灰狼可以自行選擇,它們會(huì)選擇被感染還是選擇按部就班地生活呢?
編輯:孫晨宇
參考文獻(xiàn):
【1】Meyer, C. J., Cassidy, K. A., Stahler, E. E., Brandell, E. E., Anton, C. B., Stahler, D. R., & Smith, D. W. (2022). Parasitic infection increases risk-taking in a social, intermediate host carnivore. Communications Biology, 5(1), 1-10.
【2】Sands, J., & Creel, S. (2004). Social dominance, aggression and faecal glucocorticoid levels in a wild population of wolves, Canis lupus. Animal behaviour, 67(3), 387-396.
(注:文中拉丁文部分應(yīng)為斜體。)