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喪屍蟻真菌秘密(二):與健康蟻共享食物、不被歧視

2018/3/14 — 18:12

受蛇形蟲草屬真菌感染的蟻,圖片來源:University of Exeter

受蛇形蟲草屬真菌感染的蟻,圖片來源:University of Exeter

大自然有很多奧妙的生態關係,之前說過弓背蟻工蟻會受蛇形蟲草屬 (Ophiocordyceps) 真菌感染,最終會變成如天線得得 B 的喪屍蟻,但你可有想過為何巢穴內無其他蟻知道有受感染蟻隻出現?畢竟早已有研究指,社交昆蟲會以群體免疫 (herd immunity) 保護族群健康,例如超級螞蟻 Lasius neglectus 會探測到受真菌感染、無法醫治同伴的存在,並會「格殺勿論」避免疫情於群族中蔓延。

為了解開這個謎團,賓州州立大學生物學研究生 Emilia Solá Gracia 的團隊在南卡州叢林捕獲大量弓背蟻,並在實驗室分成三個群族進行監察。該三個群族的工蟻會再細分成三類:健康、被注射真菌與培養基 (growth medium)* 以及只被注射培養基的工蟻(作為控制組),並會在其胸、腹標示不同列點以茲悉別。

正如之前的文章所說,蛇形蟲草屬會在最多 21 日內完全感染蟻隻,然後指令其離開蟻穴,在附近找適合葉子,然後會用下顎咬住死去,真菌此時就會在蟻頭露出真身,長出一條類似天線的莖部,散播孢子到葉上與附近泥土。團隊經過 1,240 小時的全天候拍攝監察發現,受感染蟻隻會較多時間逗留在巢穴出入口或徘徊在巢穴外面,這可算是蟻隻被真菌感染的先兆。

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團隊又發現健康弓背蟻不會探測到受喪屍真菌感染的工蟻,亦不會對牠們作出任何防衛性攻擊或保持距離,一切換食 (trophallaxis) 以及社交互動也如常,顯示受感染工蟻的化學訊號並無改變——這亦是蛇形蟲草的成功之處,得到食物與保護,免受其他天敵殺死受感染的宿主。你說,可以不讚歎大自然的微妙嗎?

註:培養基是指可供微生物細胞生長繁殖所需的一組營養物質與原料。

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報告:
Gracia, E.S., de Bekker, C. & et al. (2018). Within the fortress: A specialized parasite is not discriminated against in a social insect society. PLOS ONE 13(2): e0193536. doi: 10.1371/journal.pone.0193536

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