血吸蟲(chóng)擁有操縱寄主的魔力么？
?雙臍螺屬蝸牛向水中散播血吸蟲(chóng)的尾蚴。圖片來(lái)源：自然歷史博物館的受托人。
撰文 | Anouk Gouvras
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血吸蟲(chóng)會(huì)操縱蝸牛么？最近的研究發(fā)現(xiàn)，受血吸蟲(chóng)感染的蝸牛改變了向光行為，而這可能是血吸蟲(chóng)故意為之。
寄生蟲(chóng)操作寄主的行為并不是一個(gè)新鮮的故事。寄生蟲(chóng)和擬寄生物讓它們可憐的寄主做出很多奇怪的行為：蚱蜢故意跳水，將自己溺死；老鼠故意向貓尿液的氣味前進(jìn)；蟑螂故意走進(jìn)捕食者黃蜂的巢穴等等。這種嫻熟的“精神控制”甚至?xí)屛覀冏钣刑熨x的魔術(shù)師感到欽佩和恐懼。
從公共衛(wèi)生和動(dòng)物醫(yī)學(xué)的角度來(lái)看，如果寄主操控行為會(huì)增加疾病的傳播，這種行為就具有特殊的研究?jī)r(jià)值。典型例子就是蚊子和瘧原蟲(chóng)，瘧原蟲(chóng)感染蚊子后，會(huì)增加蚊子的叮咬率，進(jìn)而促進(jìn)瘧疾的傳播。
血吸蟲(chóng)會(huì)操縱蝸牛么？
血吸蟲(chóng)是典型的寄生蟲(chóng)，有著一個(gè)復(fù)雜的雙寄主生活史：它的兩個(gè)寄主一個(gè)是水生的中間寄主蝸牛，另一個(gè)（一般）是陸生的固定寄主，它們?cè)诘羞M(jìn)行寄主間的轉(zhuǎn)移。
要使血吸蟲(chóng)成功寄生，有一系列的條件需要滿足，包括水環(huán)境、特定物種的蝸牛、及其目標(biāo)寄主的水接觸行為。僅僅是那些感染人類的血吸蟲(chóng)，就能導(dǎo)致超過(guò)2億人被感染。作為一個(gè)熟悉蝸牛調(diào)查研究的人，我們往往需要花費(fèi)數(shù)個(gè)小時(shí)收集幾百個(gè)蝸牛，而其中常常只有兩三只感染了血吸蟲(chóng)。然而，人類生活的環(huán)境中卻有著大量感染血吸蟲(chóng)的病人。基于此，我們不難推測(cè)血吸蟲(chóng)進(jìn)化出了許多策略來(lái)提升其尋找下一寄主的概率。
趨光行為
Maeda 等人研究了一種中間寄主光滑雙臍螺（Biomphalaria glabrata）在被血吸蟲(chóng)（Schistosoma mansoni ）感染前后的向光運(yùn)動(dòng)與“日光浴”行為。血吸蟲(chóng)的幼蟲(chóng)階段被稱為尾蚴，它們從蝸牛的體內(nèi)鉆出，然后感染人類。這一過(guò)程由光照啟動(dòng)，演化為與其目標(biāo)寄主（此例中為人類）的晝夜行為同步。
這項(xiàng)研究中，作者通過(guò)比較兩組雙臍螺，確認(rèn)了感染血吸蟲(chóng)的雙臍螺會(huì)比未感染的雙臍螺花費(fèi)更多的時(shí)間在光照中。他們將每個(gè)蝸牛單獨(dú)放置在一個(gè)錐形離心管內(nèi)，使用相機(jī)記錄這些蝸牛的行為。他們使用上方照射的熒光，使用或不使用鋁箔包圍管底，然后再使用下方照射的熒光。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不論光源來(lái)自于上方或下方，相較于對(duì)照組，被血吸蟲(chóng)感染的蝸牛都會(huì)花更多的時(shí)間呆在光照中。
?光滑雙臍螺（Biomphalaria glabrata），圖片來(lái)源：Wikipedia。
作者假設(shè)，受感染蝸牛的這種“增強(qiáng)趨光”行為是由血吸蟲(chóng)自身引起的。而這可能是血吸蟲(chóng)的一種策略，用以增加從蝸牛體內(nèi)釋放的尾蚴，進(jìn)而增加單個(gè)蝸牛轉(zhuǎn)染的宿主。作者注意到這個(gè)現(xiàn)象在另一個(gè)蝸?！x(chóng)系統(tǒng)（釘螺屬蝸牛與血吸蟲(chóng)S. japonicum）中沒(méi)有出現(xiàn)。因此，這一行為可能是物種特異性的。作者還表示這一寄主操縱行為的機(jī)制并不明確，但提到了與其他無(wú)脊椎動(dòng)物-寄生蟲(chóng)系統(tǒng)的相似機(jī)制。
反掠食行為
BMC Blog 之前的一篇博文還報(bào)道了一項(xiàng)研究，關(guān)注淡水蝦與蝸牛（雙臍螺屬Biomphalaria 與泡螺屬 Bulinus）在是否被血吸蟲(chóng)（分別對(duì)應(yīng)S. mansoni 與 S. haematobium）感染時(shí)的掠食行為（蝦）與反掠食行為（蝸牛）。該研究發(fā)現(xiàn)受感染的蝸牛比未受感染的蝸牛的被捕食率更高，受感染蝸牛表現(xiàn)出更少的運(yùn)動(dòng)和反掠食行為（離開(kāi)水面或隱藏在基質(zhì)下）。作者表示蝸牛行為的變化是由于血吸蟲(chóng)的感染。這可能存在兩種解釋：
這一行為的變化僅僅是由于感染后的“副作用”。
這是血吸蟲(chóng)的一種“策略”。減少受感染蝸牛的反掠食行為意味著其在開(kāi)放水域中待更長(zhǎng)時(shí)間，這樣擴(kuò)散出的血吸蟲(chóng)尾蚴能夠分散并定位到它們的目標(biāo)寄主中，即使這需要冒著更高的被掠食風(fēng)險(xiǎn)。
?河蝦Macrobrachium formosense，發(fā)現(xiàn)于日本，但與捕食血吸蟲(chóng)寄主的蝦同屬。圖片來(lái)源：Wikicommons。
值得注意的是，這兩項(xiàng)研究使用的都是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)的蝸牛品系?！白匀弧逼废档奈伵Ｔ凇耙巴狻笨赡軙?huì)表現(xiàn)出不同的行為。
從觀察到證據(jù)，如何證明適應(yīng)性行為操縱
上述研究的作者指出，明確行為操縱的機(jī)制至關(guān)重要。正如Herbeson, Lagrue 與Poulin 解釋的，為了確定寄主行為的改變是直接由寄生蟲(chóng)驅(qū)動(dòng)，而不是由于被感染的副作用（如寄主感覺(jué)不適，因此行為異常）以及寄生蟲(chóng)表現(xiàn)出適應(yīng)性行為操縱，需要在分子水平解釋具體的機(jī)制。研究是從這些重要的行為觀察開(kāi)始的，而更多的研究應(yīng)當(dāng)旨在明確這些源自寄生蟲(chóng)，導(dǎo)致寄主生理和行為變化的操縱因子。這將會(huì)逐步拼湊出這一未知謎題的答案，提供給我們關(guān)于適應(yīng)性行為操縱和行為本身的關(guān)鍵知識(shí)！
論文鏈接：Anouk Gouvras
注：本文轉(zhuǎn)載自BMC期刊。
