操控大腦恐怖寄生怪物!傳說(shuō)30%人已經(jīng)感染?它就潛伏在你身邊
哈嘍大家好!我是小烏,歡迎回到腦洞烏托邦。
2012年,韓國(guó)的一部驚悚災(zāi)難片「鐵線蟲入侵」看得我是又惡心又過(guò)癮。變種的鐵線蟲通過(guò)水源進(jìn)入人體,從而控制宿主的意識(shí)。

被感染的人猶如一群神智不清的喪尸們,張著嘴嘶吼著口渴,沖向附近任何一處水源,甚至一頭撲進(jìn)河里。最后一條條黑色的,細(xì)而長(zhǎng)的鐵線蟲從死去的人體內(nèi)鉆出來(lái)。進(jìn)入水中大量繁殖,開啟另外一個(gè)循環(huán),尋找新的宿主。
電影看起來(lái)很震撼,那么現(xiàn)實(shí)生活中,存不存在這種可以輕而易舉操控宿主的寄生蟲呢?今天咱們就來(lái)聊聊自然界中的寄生怪物。

預(yù)警:本視頻全程高能,請(qǐng)酌情觀看!
●?僵尸螞蟻

2005年,美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的生物學(xué)家大衛(wèi).休斯(David Hughes)教授在德國(guó)的萊茵河谷中,發(fā)現(xiàn)了一片非常奇特的樹葉化石。

這塊化石距今為止已有4800萬(wàn)年,樹葉有很多不規(guī)則的小坑洞。這立刻引起了休斯教授的注意,在顯微鏡下,他發(fā)現(xiàn)這些小坑洞實(shí)際上是一種古老螞蟻的咬痕??蛇@些咬痕卻非常奇怪,他們大多數(shù)都是一次性的,也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)螞蟻在食用樹葉的跡象。也就是說(shuō),螞蟻們就是一口死死地咬住了樹葉,再也沒(méi)有動(dòng)彈過(guò)?

那螞蟻們?yōu)槭裁匆@么做呢?答案令人毛骨悚然,這些螞蟻早就已經(jīng)身不由己,變成“喪尸蟻”了。它們被一種更加古老的原始生物寄生了。這種東西普遍存在于世界各地的熱帶雨林地區(qū),名為“偏側(cè)蛇蟲草菌(Ophiocordyceps unilateralis)”,是一種至今仍然存在的寄生真菌。

它的真菌的孢子遍布在各種植物表面,樹生的螞蟻覓食時(shí)很容易接觸到它們,不知不覺中被感染,并且將這種寄生菌帶回巢穴。孢子進(jìn)入螞蟻體內(nèi)后,螞蟻就會(huì)逐漸喪失自主能力,完全被真菌所操控,因此這種真菌也被稱為“喪尸菌”。而“喪尸菌”最喜歡的螞蟻種類是被稱為“木匠蟻”的萊氏屈背蟻。
具體的感染過(guò)程是這樣的。

1. 在樹冠上覓食的木匠蟻被“喪尸菌”噴灑出來(lái)的孢子偷襲。隨后,逐漸喪失理智,離開蟻群,來(lái)到陰冷的樹蔭下。因?yàn)檫@樣的環(huán)境更加適合真菌的繁殖。

2.一旦螞蟻開始「喪尸化」后,菌絲會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)地充滿螞蟻的身體。在螞蟻體內(nèi)相互連接,形成網(wǎng)絡(luò),控制宿主螞蟻的行為?!皢适仭痹诩纳婢尿?qū)使下,會(huì)用自己的下顎緊緊地咬住葉脈。等待真菌布滿身體后,螞蟻的 肌肉組織會(huì)被逐漸分解,最后慢慢地死去。科學(xué)家們將這稱為「死亡之咬」。

3. 更喪心病狂的地方還在后面,螞蟻死后,真菌會(huì)在螞蟻的尸體上繼續(xù)生長(zhǎng)。最終會(huì)頂破螞蟻尸體的頭部,冒出細(xì)枝。

4. 螞蟻尸體上長(zhǎng)出的真菌細(xì)枝,會(huì)在樹葉上繼續(xù)噴射出具有感染性的孢子,孢子會(huì)灑落到地面,形成一個(gè)1.5~2平方米的“死亡區(qū)域”(killing zone)。凡是進(jìn)入死亡區(qū)域的健康螞蟻,又會(huì)被感染,如此形成一個(gè)新的循環(huán)。
而這個(gè)循環(huán)已經(jīng)在地球上存在超過(guò)4800萬(wàn)年了。
這還沒(méi)完,大衛(wèi).休斯(David Hughes)教授在2017年發(fā)表的論文中揭示了“喪尸菌”寄生螞蟻過(guò)程中一個(gè)更令人震驚的細(xì)節(jié)。

這篇論文被發(fā)表在了《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。 休斯教授研究后發(fā)現(xiàn),真菌操控螞蟻的方式并不是通過(guò)大腦,而是直接控制肌肉,也就是說(shuō),喪尸螞蟻的大腦是清醒的,只是無(wú)法掌控自己的行為。真菌會(huì)在宿主螞蟻的腦部外圍大量生長(zhǎng),但并不會(huì)在腦內(nèi)繁殖。菌絲會(huì)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),圍繞著肌肉組織。然后把大腦和脊髓之外的所有神經(jīng)切斷,讓大腦無(wú)法控制肌肉。那么此時(shí)的“喪尸螞蟻”就成為了真菌的一個(gè)牽線木偶,任憑菌絲的擺弄。
研究團(tuán)隊(duì)猜測(cè),真菌之所以沒(méi)有入侵宿主腦部,可能是為了讓宿主螞蟻能夠繼續(xù)活著,直到它找到合適的位置,為真菌提供最好的生存環(huán)境,最后完成“死亡之咬”。這光聽聽就讓人背后發(fā)涼了。

事實(shí)上,我們身邊就有一種常見又昂貴的寄生真菌,那就是冬蟲夏草。冬蟲夏草是冬蟲夏草菌寄生到蝙蝠蛾幼蟲身上后形成的。而冬蟲夏草菌和“喪尸菌”,偏側(cè)蛇蟲草菌一樣,都是蛇形蟲草屬。每年夏天,蝙蝠蛾科昆蟲會(huì)在土壤中產(chǎn)卵,然后孵化成幼蟲。待時(shí)機(jī)成熟時(shí),冬蟲夏草菌便會(huì)成功入侵到這些幼蟲體內(nèi),瘋狂的蠶食幼蟲的身體組織。不久后幼蟲便會(huì)死去,而留下的空殼里則充滿了菌絲。經(jīng)過(guò)一個(gè)冬天的蟄伏,冬去春來(lái),真菌會(huì)爆破已經(jīng)死亡的幼蟲的頭部,長(zhǎng)出一條長(zhǎng)長(zhǎng)的子實(shí)體。子實(shí)體上的孢子又會(huì)靜靜地等待下一個(gè)宿主的到來(lái)。
自然界中的寄生怪物當(dāng)然不止蛇形蟲草菌一種。

●?昏睡病
在廣袤的非洲大陸上有一種非常詭異的流行病。傳說(shuō)這種病自史前時(shí)代以來(lái)就肆虐非洲,至今仍有部分地區(qū)深受其害。得了這種病的人一開始會(huì)出現(xiàn)頭疼發(fā)熱,關(guān)節(jié)腫痛,食欲減退的癥狀。隨后,白天會(huì)意識(shí)模糊,陷入一種病懨懨昏睡不醒的狀態(tài)。就算是清醒時(shí),患者也常常面無(wú)表情,眼瞼下垂,無(wú)精打采,反應(yīng)遲鈍。甚至是在吃飯的時(shí)候都能夠睡著??傻搅送砩希叩倪B續(xù)性就變得很差,有時(shí)候甚至徹夜難眠。

14世紀(jì),阿拉伯歷史學(xué)家伊本·赫勒敦 在走訪了非洲著名的馬里王國(guó)之后,曾留下了這樣的記載:說(shuō)這個(gè)國(guó)家的人們經(jīng)常陷入一種整日昏睡的狀態(tài),無(wú)精打采,有時(shí)候甚至一睡不起,直到他們死去為止。正如赫勒敦所言,西非馬里帝國(guó)統(tǒng)治者馬里.賈塔 (Mari Jata)就是死于這種怪病。
15世紀(jì),歐洲殖民者來(lái)到非洲之后,很快發(fā)現(xiàn)了這種怪病。因?yàn)槠浠杷恍?,極度嗜睡的癥狀,這種病也從此被稱為“昏睡病”(African trypanosomiasis)。起初,昏睡病只是集中于非洲撒哈拉南部,之后隨著黑奴貿(mào)易的進(jìn)行,這種病也開始遷移非洲的多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。幾百年來(lái),人們一直找不到這種怪病的病因。直到1896年到1906年間,英國(guó)殖民地烏干達(dá)和剛果盆地爆發(fā)了極其恐怖的昏睡病瘟疫,幾十萬(wàn)人因此喪生。而且這種病的死亡率幾乎達(dá)到了100%,一旦染上可以說(shuō)是必死無(wú)疑。在烏干達(dá)一些人口密集的湖岸地區(qū),那場(chǎng)瘟疫奪走了近三分之二人的生命,同時(shí)也引起了殖民國(guó)英國(guó)的高度重視。

疫情爆發(fā)之后,英國(guó)政府就派陸軍皇家醫(yī)療隊(duì)的微生物學(xué)家大衛(wèi).布魯斯(David Bruce)來(lái)到了烏干達(dá)調(diào)查病因,尋求救治方案。那次調(diào)查中, 布魯斯發(fā)現(xiàn)疫情的爆發(fā)似乎與當(dāng)?shù)鼐用竦木幼…h(huán)境,有著密切的關(guān)系。居住在灌木叢地帶的居民,感染昏睡病的幾乎明顯更高。這是因?yàn)樵诜侵薜墓嗄緟怖铮?棲息著一種可怕的生物,臭名昭著的采采蠅(tsetse fly)。

它是一種比普通蒼蠅略小,全身呈黃褐色的舌蠅。最厲害的武器就是向前水平伸出的尖銳的喙??恐@個(gè)利器,采采蠅橫行非洲一帶,叮咬人類,家畜以及野生動(dòng)物,以他們的血為食。
布魯斯猜測(cè)采采蠅(tsetse fly)體內(nèi)可能攜帶著某種寄生微生物,通過(guò)叮咬的方式傳播疾病。他抽取了一些病人的血液,在顯微鏡下,發(fā)現(xiàn)了一種螺旋狀扭曲的寄生蟲,將這種蟲命名為“錐蟲(Trypanosoma)”。

錐蟲是一種高度進(jìn)化的鞭毛蟲,大量寄生于非洲的脊椎動(dòng)物的血液循環(huán)系統(tǒng)中。采采蠅叮咬吸血的過(guò)程就恰恰對(duì)錐蟲的傳播起到了推波助瀾的作用。錐蟲的幼蟲會(huì)在采采蠅的消化道內(nèi)發(fā)育成長(zhǎng),并借助采采蠅進(jìn)入到脊椎動(dòng)物體內(nèi)。寄生之后,它們會(huì)隨著宿主的血液到處流動(dòng)。這也是昏睡病發(fā)病的第一階段,出現(xiàn)頭疼腦熱,關(guān)節(jié)痛,食欲減退的癥狀。 當(dāng)錐蟲侵入宿主的神經(jīng)系統(tǒng)后,昏睡病的第二階段就開啟了。病人會(huì)喪失意識(shí),晝夜不分,睡眠周期完全被打亂。此時(shí),如果不妥善治療,中樞神經(jīng)系統(tǒng),甚至大腦被入侵后, 病人就再也醒不過(guò)來(lái)了。

在昏睡病的根源和傳播方式被確定后,這種病也被正式命名為非洲錐蟲?。ˋfrican trypanosomiasis)。從1920年開始,治療非洲錐蟲病,或者說(shuō)昏睡病的特效藥陸續(xù)被開發(fā)出來(lái),比如說(shuō)治療第一階段昏睡病的蘇拉明(Suramin)和噴他脒 ,以及治療第二階段的美拉胂醇等等。但是這些藥都有著不可忽視的副作用,進(jìn)入第二階段后治愈率也較低。
至今為止,撒哈拉以南非洲地區(qū)仍有36個(gè)國(guó)家,6000多萬(wàn)人處于昏睡病的風(fēng)險(xiǎn)當(dāng)中。風(fēng)險(xiǎn)越高的地區(qū),往往就是采采蠅越密集棲息的地區(qū)。被采采蠅叮咬后,感染的牲畜會(huì)變得越來(lái)越虛弱,無(wú)法耕種,奶牛也擠不出奶來(lái)。長(zhǎng)此以往,采采蠅的感染地區(qū)就無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模的種植。貧窮,饑餓,疾病接踵而至。采采蠅絕對(duì)算得上是非洲大陸上最具影響力的生物之一,說(shuō)它憑一己之力,阻礙了非洲經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都不為過(guò)。
采采蠅所傳播的非洲錐蟲病死亡率雖然高,但是錐蟲還算不上這個(gè)領(lǐng)域的頂級(jí)霸主。

●?鐵線蟲(horsehair worms)
視頻開頭跟大家提到了一部災(zāi)難恐怖電影「鐵線蟲入侵」,在現(xiàn)實(shí)生活中鐵線蟲也是存在的。只不過(guò)它們的宿主絕大多數(shù)情況下是螳螂、蝗蟲等節(jié)肢動(dòng)物。鐵線蟲屬于線蟲綱,和蛔蟲同屬一綱,生活在城市里的人可能沒(méi)怎么見過(guò)。因?yàn)檫@東西主要出現(xiàn)在田野鄉(xiāng)間的水域。 體型細(xì)長(zhǎng),呈馬鬃狀,直徑只有1毫米,可長(zhǎng)度卻可達(dá)1米。

頭部有一個(gè)汲取營(yíng)養(yǎng)的尖嘴,外殼由一層堅(jiān)硬的角質(zhì)層包裹著。堅(jiān)固的外殼給鐵線蟲帶來(lái)了金剛不壞之身,讓它在成蟲之后,脫離宿主仍能生存,這可能也是鐵線蟲名字的由來(lái)。
當(dāng)螳螂、蝗蟲等節(jié)肢動(dòng)物感染了鐵線蟲的幼卵之后,幼卵會(huì)在宿主的體內(nèi)生長(zhǎng),吸收消化道附近的養(yǎng)分,迅速發(fā)育,并逐漸控制宿主的行為。待鐵線蟲長(zhǎng)為成蟲之后,可怕的一幕就發(fā)生了。它們會(huì)在宿主體內(nèi)制造出一種特殊的蛋白質(zhì)分子,影響宿主的中樞神經(jīng)系統(tǒng),讓宿主對(duì)水產(chǎn)生強(qiáng)烈的欲望,迫使他們離開陸地上的棲息地,投水自盡。此時(shí)的鐵線蟲便猶如打了雞血一般,拼命地蠕動(dòng),從宿體內(nèi)鉆出,進(jìn)入水里,開始下一輪繁殖。若是宿主在找到水源之前,就失去了行動(dòng)能力。鐵線蟲還是會(huì)從宿主體內(nèi)破繭而出,并不會(huì)和宿主一起死去。這應(yīng)該就是電影《鐵線蟲入侵》的靈感來(lái)源。
值得慶幸的一點(diǎn)是人類感染鐵線蟲的情況非常罕見。即使是被感染了,也一般是人們?cè)诤舆呌斡炬覒驎r(shí)通過(guò)尿路入侵,并寄生在人體的尿道中。成蟲之后,感染的人類宿主可能會(huì)有下腹部劇烈疼痛、尿頻、尿急、尿痛等癥狀。但是在驅(qū)蟲之后,病情一般都會(huì)被治愈,所以也不會(huì)出現(xiàn)電影中,投河的恐怖一幕。
比起鐵線蟲來(lái)說(shuō),人類更容易感染另一種寄生蟲,那就是剛地弓形蟲(Toxoplasma Gondii )。而它們對(duì)于宿主的精神控制,跟鐵線蟲相比,有過(guò)之而無(wú)不及。
●?剛地弓形蟲(Toxoplasma Gondii )
剛地弓形蟲(Toxoplasma Gondii )是大約五微米長(zhǎng)細(xì)胞內(nèi)寄生蟲。愛貓人士可能聽說(shuō)過(guò)弓形蟲,因?yàn)樗淖罱K宿主正是貓科動(dòng)物。
20世紀(jì),科學(xué)家們首先在老鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了剛地弓形蟲。這種微小的寄生蟲之所以會(huì)引起科學(xué)家們的注意,是因?yàn)楦腥玖藙偟毓蜗x的老鼠,行為會(huì)變得非常的詭異。正常來(lái)說(shuō),老鼠都會(huì)害怕貓的氣味。但是感染了弓形蟲后,老鼠不但不懼怕貓,反而主動(dòng)親近,甚至挑逗貓咪。這是因?yàn)楣蜗x在感染老鼠后,能劫持樹突細(xì)胞,從而無(wú)視免疫系統(tǒng),在老鼠體內(nèi)來(lái)去自如。改變老鼠的多巴胺分泌機(jī)制,讓老鼠對(duì)冒險(xiǎn)行為充滿欲望,由此失去對(duì)捕食者的恐懼。
弓形蟲這么做的目的只有一個(gè),就是讓老鼠更容易被貓捕食,從而找到最終宿主,完成繁殖的使命。大部分寄生蟲的宿主都是低等動(dòng)物,但弓形蟲是個(gè)特例。它主要寄生在哺乳動(dòng)物體內(nèi)。可以說(shuō),常見的家畜都是弓形蟲的宿主,但是弓形蟲只在貓科動(dòng)物體內(nèi)才能繁殖,所以它們終其一生的目標(biāo),就是讓自己當(dāng)下寄生的宿主,有機(jī)會(huì)被貓科動(dòng)物捕食,從而成功進(jìn)入貓科動(dòng)物體內(nèi)。這種寄生蟲是聰明到,可以通過(guò)“精神控制”操縱宿主的行為,進(jìn)而達(dá)到繁殖的目的。千百萬(wàn)年來(lái),弓形蟲都遵循這樣的繁殖軌跡。
貓科動(dòng)物在自然界中,算是頂級(jí)的捕食者了,將它們作為最終宿主,不得不說(shuō)弓形蟲是相當(dāng)高明的。直到人類出現(xiàn)了。弓形蟲寄生到貓科動(dòng)物體內(nèi)后,會(huì)產(chǎn)出囊合子,也就是類似于卵的一種東西,隨糞便排出。那么這就讓養(yǎng)貓的鏟屎官有了感染弓形蟲的風(fēng)險(xiǎn)。
2012年,捷克布拉格查理大學(xué)的生物學(xué)家弗萊格Jaroslav Flegr在一片論文中指出全球發(fā)達(dá)國(guó)家可能有三分之一的人口都感染了弓形蟲。這個(gè)數(shù)字乍聽一下,高的不可思議。但是,細(xì)想也并非沒(méi)有可能。很多西方國(guó)家的人喜歡吃未經(jīng)完全烹飪的食物。再加上人類感染弓形蟲通常為隱性感染,除了對(duì)胎兒有害以外,正常人幾乎不會(huì)出現(xiàn)臨床癥狀。所以,即使是感染了弓形蟲,很多人可能也并不自知。
弓形蟲一進(jìn)入人體后,就會(huì)受到免疫系統(tǒng)的抵制,所以在感染初期可能會(huì)有類似于感冒的癥狀。后來(lái),被攻擊的弓形蟲會(huì)退縮變成堅(jiān)硬的囊腫,進(jìn)入慢性休眠期,與人體的免疫體統(tǒng)達(dá)到完美的平衡。
值得注意的一點(diǎn)是雖然不會(huì)出現(xiàn)臨床癥狀,但近些年來(lái),科學(xué)家們指出,弓形蟲寄生在人體時(shí),可能改變?nèi)说男袨樾愿?。比如說(shuō),對(duì)危險(xiǎn)的反應(yīng)遲鈍,注意力無(wú)法集中,性格也變得更加喜歡冒險(xiǎn)。最為明顯的表現(xiàn)可能就是對(duì)路上高速行駛汽車的恐懼下降。
據(jù)統(tǒng)計(jì),感染弓形蟲的人,出車禍的概率比普通人至少高出了2.6倍以上。除此之外,還有一些罕見的感染案例可能會(huì)出現(xiàn)幻聽或者幻覺,比如說(shuō)聽見腦子里有另外一個(gè)聲音在說(shuō)話。
2019年,幾名丹麥生物學(xué)家《Brain,Behavior,and Immunity》期刊上發(fā)表的一邊論文中指出,感染弓形蟲的人發(fā)生精神類疾病的風(fēng)險(xiǎn)要比普通人高2.5倍。
所以說(shuō)弓形蟲感染對(duì)人類并非毫無(wú)影響,只不過(guò)是無(wú)法像操控其他哺乳動(dòng)物那樣,操控人類找到他們的終極宿主了。因?yàn)槿祟愐呀?jīng)不再像史前一樣,會(huì)被大型貓科動(dòng)物捕食了。
為了研究人類被弓形蟲寄生后的行為改變,科學(xué)家們?cè)?jīng)在黑猩猩身上做過(guò)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),讓黑猩猩感染弓形蟲。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 被感染的黑猩猩會(huì)被他們的捕食者,金錢豹所吸引。但是并不會(huì)被其他大型貓科動(dòng)物,比如獅子和老虎所吸引。
也就是說(shuō),這種高智商的寄生蟲,還會(huì)針對(duì)不同宿主定制特別的“精神操控術(shù)”:你會(huì)被什么動(dòng)物吃掉,就讓你被什么動(dòng)物吸引。原來(lái)在大自然食物鏈的頂端還站著這么一個(gè)五微米長(zhǎng)的怪物。而人類在發(fā)展出文明之前,可能也是被這個(gè)怪物操控的牽線木偶之一。
除了以上提到的這些例子,寄生領(lǐng)域還有很多大咖們,比如說(shuō)豬絳蟲。2019年.《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》(NEJM)上報(bào)道了這樣一則案例,一名18歲的印度男生,因癲癇發(fā)作來(lái)到了急診室。
檢查結(jié)果令醫(yī)生大吃一驚,他的大腦幾乎都被寄生蟲占領(lǐng)了, 核磁掃描看到他大腦里全都是囊腫,這就是由豬絳蟲引起的“腦囊蟲病”。
不過(guò)看了這期大家也不必過(guò)于恐慌,由于中國(guó)人喜歡吃熟食,熱食的習(xí)慣,我們感染寄生蟲的概率要相對(duì)低一些。
但從“喪尸菌”,到非洲錐蟲,再到鐵線蟲,弓形蟲,自然界里這場(chǎng)寄生之戰(zhàn),可能永遠(yuǎn)都不會(huì)結(jié)束。