我们曾经见识过各种开挂的生物,比如DNA碎成一块块还可以多多拼起来继续用的蛭形轮虫,世界上唯一真正实现了一夫一妻的双身虫。今天我们来见识一下另一类可以用病毒操控别人一生的用“毒”高手。
这种用毒高手,就是寄生蜂。
顾名思义,寄生蜂就是强行让别的生物给自己的娃当奶妈的小蜂蜂。
寄生蜂最喜欢的奶妈是蝴蝶和蛾子的毛毛虫。它们会把卵产在毛毛虫的体内,利用毛毛虫的营养喂养自己的北鼻,让毛毛虫当不拿工资的免费奶妈。 所以问题来了,生物都有自己的防御系统——免疫力,那么寄生蜂是怎么突破毛毛虫的防御,让它无偿奶自己的孩子的呢? 实际上,一些寄生蜂并不是亲自做到这点的,它们靠的是下毒——多DNA病毒(polydnaviruses)。
电子显微镜下茧蜂科的多DNA病毒粒子丨图片来源:wikipedia
多DNA病毒是一种DNA病毒,它的生存方式十分有趣,因为它和寄生蜂实现了共生。寄生蜂中只有茧蜂科(Braconidae)和姬蜂科(Ichneumonidae)的部分物种才带有多DNA病毒,而且每种寄生蜂都有自己专属的多DNA病毒。
人类在最近几十年才注意到多DNA病毒的存在。1991年,国际病毒分类委员会 (ICTV) 才承认多去氧核糖核酸病毒科(Polydnaviridae)是一个新的病毒科。2015年,佐治亚大学的生物学家 Michael R. Strand 和 Gaelen R. Burke在发表在 Virology 上的一篇综述中指出,多DNA病毒刷新了病毒的定义。
这是因为,多DNA病毒是已经被寄生蜂驯化的病毒,它们和寄生蜂已经共同演化了一亿年,甚至被插入了寄生蜂的基因组里。
说它被驯化,是因为这种病毒的繁衍已经完全被寄生蜂控制了,它只能在雌性寄生蜂的生殖系统的卵巢萼(calyx)中复制,在同种雄性寄生蜂,或者其他生物体内无法复制。 既然多DNA病毒无法在联名款寄生蜂以外的生物体内复制,那么它到底有什么用呢?
原来,多DNA病毒可以在不复制的情况下完成一系列骚操作。
雌性寄生蜂的卵经过卵巢萼时,就会被这些友军病毒粒子包裹,加上防御力buff。当雌性寄生蜂在奶妈毛毛虫体内产卵时,也把这些病毒粒子一并注射了进去。
寄生蜂在宿主体内产卵时也同时注入了多DNA病毒。
更奇妙的是,虽然进入毛毛虫体内后多DNA病毒并不会复制,但是会利用宿主奶妈的细胞生产病毒包膜等毒素,干扰毛毛虫的免疫系统,防止毛毛虫产生免疫性的血细胞。这个过程有点像HIV病毒瓦解人体的免疫系统。
科学家们通过实验发现,如果没有这种病毒,和多DNA病毒共生的寄生蜂的卵会被毛毛虫的血细胞包围,然后被灭掉。
而在多DNA病毒去除了毛毛虫的武装后,寄生蜂北鼻就可以猥琐发育了。
当然,寄生蜂北鼻也很乖,它们只是想好好长大,并不会啃毛毛虫的任何重要器官,因为毛毛虫早死对它们没有任何好处。
所以,毛毛虫就怀着一肚子寄生蜂的孩子,最后被榨干了身子而死,无法化蛹。在这个过程中,多DNA病毒还会影响毛毛虫的内分泌系统,调节它们的生长,为寄生蜂北鼻的成长保驾护航。总之被多DNA病毒感染后,毛毛虫不管吃什么都是吃了个寂寞。
而当寄生蜂宝宝要出世的时候,它们也长好了能啃穿毛毛虫皮肤的牙齿。它们会分泌使毛毛虫麻痹的物质,然后啃出一片天来。这个过程非常鬼畜,对密恐患者很不友好,我就不放虫图了,用文字形容一下吧:大家玩过网红减压球吗?
此时,多DNA病毒又一次上线,对毛毛虫实行了精神控制。
是这样的,你以为寄生蜂能放毒控制别的生物已经算法师100级了么?实际上,寄生蜂幼虫从奶妈体内破肉而出后也可能被其他寄生蜂寄生,这种循环套娃就叫做重拟寄生(hyperparasitoids)。
比如,寄生蜂集盘绒茧蜂(Cotesia congregata)就可以被 Hypopteromalus tabacum 等12种寄生蜂重拟寄生。
Hypopteromalus tabacum 会在已经冒出来的集盘绒茧蜂北鼻身上产一个卵,实现内卷嵌套。寄生蜂可真算是懒得带娃界的伊藤润二了。
寄生蜂的重拟寄生:寄生寄生毛毛虫的寄生蜂丨图片来源:Jacki Whisenant
还有一种叫做 Mesochorus americanus 的姬蜂更强,可以在已经被套娃的毛毛虫的身上打洞,寄生还没爆出来的寄生蜂北鼻。敌人的敌人不一定是朋友,二次嵌套的姬蜂会对毛毛虫肉体实行二次压榨。
姬蜂科的寄生蜂丨图片来源:wikipedia
当然,被重拟寄生的寄生蜂也不会坐以待毙。
放下了一切矜持奶别人的孩子,而且身体已经被掏空的毛毛虫在茧蜂科刻绒茧蜂属(Glyptapanteles)的寄生蜂北鼻出世后,还要给别人的孩子买房——吐丝做一个茧把寄生蜂北鼻保护起来。
织好茧的毛毛虫甚至还会趴在新房门口给刻绒茧蜂北鼻当舔狗,赶走其他寄生蜂,直到自己的生命结束。
科学家们认为,除掉了毛毛虫武器的多DNA病毒也搞坏了它们的“脑子”,完全控制了毛毛虫。
毛毛虫最不喜欢打针,因为打完针就不能变态了。???
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撰文 | 七君