是敵是友？《毒液》中的共生科學(xué)
撰文 | 光酒 寒雨
編輯 | 金莊維
隨著一艘太空飛船轟然墜毀，一種黏糊糊、黑色液體狀的外星生命潛入地球。由于不能適應(yīng)地球上的氧氣環(huán)境，它們不得不在地球?qū)ふ乙晃凰拗鞑拍苌嫦聛?lái)。與此同時(shí)，它們也會(huì)賦予宿主強(qiáng)大的能力。
當(dāng)它與最著名的宿主、倒霉記者愛(ài)德華?布洛克（Edward Brock）合二為一的時(shí)候，我們小蜘蛛的宿敵——黑蜘蛛“毒液”誕生了。
在現(xiàn)實(shí)中，這種兩個(gè)或多個(gè)緊密相連的生物之間的關(guān)系稱(chēng)為“共生”。這一概念誕生一百三十多年來(lái)，經(jīng)歷了數(shù)次爭(zhēng)議與變化?，F(xiàn)在，共生已經(jīng)不僅僅局限于我們小時(shí)候所學(xué)到的“互惠互利”，而是適用于所有的生物之間的持久相互作用。其中包括：
共棲：一方受益，另一方?jīng)]有受害或受益。
共生：兩種生物都受益。
寄生：一方（寄生蟲(chóng)）受益，另一方（宿主）受到傷害。
共生可以是強(qiáng)制性的，即共生體的一方或雙方完全依賴(lài)于彼此而生存；也可以是兼性的（可選的），共生者可以獨(dú)立生存。
共生還分為外共生（共生體一方生活在另一方的體外，例如人類(lèi)體表的虱子）和內(nèi)共生（共生體的一方生活在另一方的體內(nèi)，例如珊瑚體內(nèi)的黃藻）。
自然界中的共生
自然界中，共生的情況十分普遍，我們最熟悉的恐怕就是豆科植物與根瘤菌的故事了。根瘤菌與大豆的根部結(jié)合，形成根瘤。大豆幫助根瘤菌提供養(yǎng)料和能量，根瘤菌固定大氣中的氮元素提供給大豆。種過(guò)豆科植物后，土壤中的氮元素有所增加，也利于其他植物吸收利用。在那個(gè)沒(méi)有氮肥的年代，這種操作簡(jiǎn)直就是加了大buff。
大豆根瘤（圖源：richardmudhar.com）
共生與我們?nèi)祟?lèi)重要的肉質(zhì)來(lái)源，牛羊等反芻動(dòng)物的關(guān)系也十分密切。反芻動(dòng)物的瘤胃中生活著大量的微生物，它們能夠?qū)⑴Ｑ虺韵碌睦w維素等多糖類(lèi)物質(zhì)降解成小分子，產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，同時(shí)自身大量增值。反芻動(dòng)物是無(wú)法直接消化粗纖維的，這些降解后的小分子和大量菌體蛋白才是反芻動(dòng)物直接的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。所以，其實(shí)這些草食動(dòng)物是“吃肉”的？
我們?nèi)祟?lèi)自身就是一個(gè)巨大的微生物共生體?？茖W(xué)家甚至懷疑，到底是誰(shuí)在掌握這個(gè)身體，是人類(lèi)還是細(xì)菌？在我們的身體內(nèi)，住著數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的微生物。它們生活在我們的皮膚、生殖器、口腔，特別是腸道等部位。實(shí)際上，共生細(xì)菌的數(shù)量可能比人體細(xì)胞的數(shù)量還多，甚至高達(dá)后者的10倍。
在生命之初，當(dāng)新生兒通過(guò)產(chǎn)道時(shí)，母親體內(nèi)的共生細(xì)菌，就會(huì)轉(zhuǎn)移到嬰兒身上，并開(kāi)始繁殖。隨著與父母、祖父母、兄弟姐妹、朋友，還有床單、毯子、寵物等進(jìn)行接觸，嬰兒體內(nèi)的細(xì)菌會(huì)變得越來(lái)越多，到嬰幼兒晚期，我們體內(nèi)已經(jīng)形成了地球上最復(fù)雜的微生物群落：腸道細(xì)菌幫助我們消化吸收食物，合成維生素；陰道中共生的乳酸菌能夠幫助維持弱酸性環(huán)境，抵御有害細(xì)菌入侵，起到重要的屏障作用；正常菌群的抗源刺激還可增強(qiáng)宿主免疫系統(tǒng)功能。
美國(guó)威斯康辛大學(xué)生物學(xué)家Cameron Currie稱(chēng)：“我們身體內(nèi)部有數(shù)百甚至數(shù)千種共生微生物——如果沒(méi)有它們，我們幾乎無(wú)法生存?！?/p>
亦敵亦友
正如之前所說(shuō)，共生的概念已經(jīng)不僅僅局限于“互惠互利”，共生體雙方的關(guān)系也并不總是那么和諧。電影中，最開(kāi)始逃離飛船的共生者在尋找伙伴途中更換了一個(gè)又一個(gè)寄主，寄主無(wú)一例外變得饑餓又兇殘。毒液也有個(gè)大胃口，盡管毒液共生體與艾迪可以融洽相處，但若艾迪不及時(shí)進(jìn)食，毒液還是會(huì)逐漸消耗他的內(nèi)臟。
（圖源：電影《毒液》）
這樣的劇情并非空穴來(lái)風(fēng)，在許多寄生物與寄主的關(guān)系中，寄生物會(huì)影響寄主的健康、改變它們的行為，甚至導(dǎo)致死亡。目的只有一個(gè)，生存繁衍。
病毒是我們身邊非常常見(jiàn)的“寄生蟲(chóng)”的例子。患了流感的人會(huì)流鼻涕、打噴嚏、咳嗽，流感病毒就隨著咳嗽噴嚏的飛沫擴(kuò)散到周?chē)h(huán)境中，再去感染其他人；感染了狂犬病毒的動(dòng)物或人也會(huì)大量流涎，富有攻擊性，極易咬傷別人傳播疾病。
還有一種在蝸牛體內(nèi)生長(zhǎng)的綠帶彩蚴吸蟲(chóng)（Leucochloridium paradoxum）。一旦成熟，它們就會(huì)爬進(jìn)蝸牛的觸角，彩色肥胖的身軀蠕動(dòng)著，仿佛一條肥美的蟲(chóng)子。當(dāng)蝸牛盲目地爬進(jìn)陽(yáng)光下時(shí)，飛過(guò)的鳥(niǎo)兒就可能會(huì)猛撲過(guò)來(lái)吃掉這條美味的觸角。吸蟲(chóng)成功感染了鳥(niǎo)類(lèi)，富有蟲(chóng)卵的鳥(niǎo)糞再傳染給其他蝸牛。
感染綠帶彩蚴吸蟲(chóng)（Leucochloridium paradoxum）的蝸牛（圖源：wikipedia）
最近幾年，“弓形蟲(chóng)”可算是在廣大寵物愛(ài)好者中掀起不小波瀾。弓形蟲(chóng)與哺乳動(dòng)物的共生歷史久遠(yuǎn)，感染了弓形蟲(chóng)也確實(shí)會(huì)影響動(dòng)物的行為。研究發(fā)現(xiàn)，感染了弓形蟲(chóng)的老鼠變得對(duì)貓毫無(wú)恐懼，甚至被貓尿味吸引，主動(dòng)投懷送抱。貓吃了這些老鼠也會(huì)感染弓形蟲(chóng)，進(jìn)而把弓形蟲(chóng)散布到更廣泛的區(qū)域。同樣，被弓形蟲(chóng)感染的黑猩猩也會(huì)被它們的捕食者——金錢(qián)豹所吸引。
據(jù)調(diào)查，全球有三分之一的人口被弓形蟲(chóng)感染，而在法國(guó)和巴西感染率甚至高達(dá)80%。（難道這是當(dāng)?shù)厝藷崆楸挤诺脑騿?？）不過(guò)貓奴們大可不必恐慌，畢竟只有鏟屎后不好好洗手才有可能被感染。
正如弓形蟲(chóng)感染并不會(huì)直接致命一樣，多數(shù)寄生者都會(huì)避免同時(shí)過(guò)于致命和傳染性過(guò)強(qiáng)，而引起寄主過(guò)快死亡。畢竟如果寄主死光了，寄生蟲(chóng)也難逃厄運(yùn)。就算致死率幾近100%的狂犬病，也與蝙蝠發(fā)展出了和諧相處的關(guān)系。蝙蝠可以帶毒生存而不發(fā)病。（所以在野外盡量不要接觸蝙蝠喲?）
影片中，一旦與黑色外星液體共處一室，它就會(huì)主動(dòng)朝你爬過(guò)來(lái)。自然界中，寄生蟲(chóng)也確實(shí)能主動(dòng)感知寄主的到來(lái)。
菟絲子（Cuscuta sp.）是一類(lèi)相當(dāng)著名的寄生植物，它們?cè)诩闹魃闲纬蓸?biāo)志性的黃色無(wú)葉藤蔓。菟絲子富有侵略性，它們的吸根可以穿透寄主的莖從中吸收水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致寄主死亡。
它們的幼苗在種子營(yíng)養(yǎng)耗盡之前，必須盡快找到寄主，這一過(guò)程通常只有5-10天。研究表明，這些幼苗可以利用空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物來(lái)定位寄主植物，甚至可以探測(cè)到哪些鄰近植物是更適合的寄主，并積極地向它們生長(zhǎng)。
菟絲子（圖源：flickr.com）
深度共生
影片彩蛋出場(chǎng)的紅發(fā)囚徒萊圖斯?卡薩伊（Cletus Kasady），吸收了“毒液”的衍生物結(jié)合后，其兇殘的一面被不斷放大，變異成了更加暴力和強(qiáng)大的血蜘蛛“屠殺”（Carnage），以至于毒液和蜘蛛俠暫時(shí)停戰(zhàn)，共同對(duì)抗“屠殺”。
類(lèi)似的深度共生對(duì)于地球生命的演化和生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展起到了重要的作用。
許多科學(xué)家都認(rèn)為，大多數(shù)主要的進(jìn)化飛躍都是通過(guò)共生來(lái)“啟動(dòng)”的。真核細(xì)胞中發(fā)揮重要作用的各種細(xì)胞器，一般被認(rèn)為是從內(nèi)共生關(guān)系演變而來(lái)的。例如植物體內(nèi)負(fù)責(zé)進(jìn)行光合作用的葉綠體被認(rèn)為是與藍(lán)細(xì)菌內(nèi)共生進(jìn)化而來(lái)。最終，通過(guò)過(guò)交換DNA片段，兩種細(xì)菌合并成一個(gè)不可分離的復(fù)雜細(xì)胞。這種伙伴關(guān)系成為所有真核多細(xì)胞生命的祖先，包括人類(lèi)自己。
而作為許多生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)的地衣，實(shí)際上由真菌和藻類(lèi)共生形成。真菌構(gòu)成地衣的結(jié)構(gòu)，而藻類(lèi)通過(guò)光合作用為共生體提供能量，二者形成堅(jiān)固的內(nèi)共生關(guān)系。許多荒涼的巖石上長(zhǎng)有地衣，它們分泌的酸能夠溶解巖石，有助于啟動(dòng)土壤形成過(guò)程，為其他生物的生長(zhǎng)創(chuàng)造條件，它們因此也被成為生物群落的先鋒物種。
地衣（圖源：wikipedia）
回到電影中，多虧了可愛(ài)又倒霉的記者艾迪，幫他撩妹的“毒液”簡(jiǎn)直讓人恨不起來(lái)，感覺(jué)離著反派有十萬(wàn)八千里呢?？墒牵B超英都能掀起內(nèi)訌，又有誰(shuí)規(guī)定“反派”一定是什么樣子呢？
這一切都要感謝像懸疑大師希區(qū)柯克一樣，喜歡在劇中跑龍?zhí)椎陌缀永项^兒——漫威宇宙的締造者斯坦?李。套路商業(yè)大片看得多了，我們對(duì)于超級(jí)英雄們這次將會(huì)如何拯救地球越來(lái)越失去興趣，卻開(kāi)始更加期待李老爺子在劇中什么時(shí)候出現(xiàn)，睜大眼睛尋找他一閃而過(guò)的幾個(gè)鏡頭。
誰(shuí)成想，剛剛看完《毒液》3天之后，就接到一條讓人淚目的消息。2018年，在真實(shí)物理界，我們失去了霍金，科幻宇宙中，我們又失去了斯坦?李。
接下來(lái)的路，要看我們后輩的了。
參考資料
[1] https://www.britannica.com/list/5-awesome-parasitic-plants
[2] https://www.scientificamerican.com/article/zombie-creatures-parasites/
[3] http://www.im.cas.cn/kxcb/wswdjt/201310/t20131020_3959466.html
[4] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%BA%E9%A1%9E%E5%BE%AE%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%BE%A4%E7%B3%BB#cite_note-AAM2014-2
[5] https://zhuanlan.zhihu.com/p/28886326
[6] https://www.guokr.com/post/349339/
[7] https://www.guokr.com/article/395548/
[8] https://www.scientificamerican.com/article/zombie-creatures-parasites/
文章頭圖及封面圖片來(lái)源：電影《毒液》
