偏侧蛇虫草

✍ dations ◷ 2025-10-28 23:49:33 #寄生真菌,心智改变寄生物

Tul. (1865)
(Tul.) Sacc. (1883)

偏侧蛇虫草(学名:),或称偏侧蛇虫草菌,是一种拟寄真菌,俗称“丧尸真菌”,主要以莱氏弓背蚁()或其近亲物种为寄主。偏侧蛇虫草感染蚂蚁后,会控制蚂蚁的肌肉,利用蚂蚁的身体帮助真菌找到适合的生长环境。 当蚂蚁感染了这种真菌,就会离开位于树冠层的巢穴或是觅食路径,来到温度与湿度较适合真菌生长的位置,通常是树林下层,蚂蚁寻找一片叶片后,于叶背以大颚紧紧钳住叶脉直至死亡,这通常需要花费4~10天。而这段时间也是真菌的生殖阶段,子实体从寄主的头部长出,破裂并释放孢子。

偏侧蛇虫草反过来其实也受到他种真菌的寄生威胁,这一定程度地减少了他对寄主蚁群的破坏,很神奇的是这些箘有部分是属于“抗丧尸真菌”的真菌,是蚂蚁所培养出来互利共生的。而也因如此,偏侧蛇虫草菌又发展出能够释放具有抗菌效果的次级代谢物的能力,这引起一些科学家的兴趣,进而发现了一些有潜力成为免疫抑制剂,抗感染药剂以及抗癌药剂的小分子物质(如聚酮化合物)。

有时偏侧蛇虫草的学名会写成,其义为“广义上的”。这是因为该物种是由许多属于 的近似物种所组成。

该物种可借由于生命周期末期所产生的生殖构造进行分类,包括自蚂蚁头部后方延伸而出的深色柔韧子座,逾期尖端下方有一个子囊壳。这种真菌会感染蚂蚁,最常见的是大黑蚁,真菌会在他们的背板处生长出柄状构造来承载他们的产孢器。一旦蚂蚁感染了真菌,他们就会离开正常的栖息地并且咬住叶子的叶背,这个现象被称为“死亡啮咬”,只出现在特定的地区。

如同其他蛇形虫草属的虫生真菌,偏侧蛇虫草菌对于寄生的物种也具有一定的专一性,主要寄主为莱氏弓背蚁。有时本种也会寄生在与其亲缘关系较近的蚂蚁种类身上,但是繁殖与寄生的成功率较低。

受感染的蚂蚁行为相当特殊,甚至产生了一种流行术语“僵尸蚂蚁”,当然这种行为为真菌带来了益处。真菌的孢子附着后会利用酵素突破蚂蚁的外骨骼。进入蚂蚁体内后,真菌开始扩散,并且释放一种可以影响蚂蚁血腔的化合物,接着取得蚂蚁的身体控制权。被感染后的蚂蚁会产生不定时的抽搐并设法移动到森林底层。蚂蚁会爬上植物的茎,用下颚以异常的力量将自己固定在叶脉上,并留下一个哑铃状的痕迹,其平均高度为森林地面上方25.20±2.46公分,位于植物北侧,湿度约为94-95%,温度为20至30°C的环境(68和86°F)。

感染可能导致每平方米20至30只蚂蚁的死亡。每每它们都在离地面特定高度的树叶上死亡,并且紧紧地咬着叶脉。当死去的蚂蚁被移除时,该真菌的生长和孢子皆失败或产生异常。根据植物化石数据库的搜索显示,4800万年前德国的梅塞尔坑的化石叶上就已经有类似的哑铃状痕迹。

一旦蚂蚁的大颚咬住叶脉,真菌就会开始破坏蚂蚁的肌肉组织,并减少线粒体和内质网的数量。这让蚂蚁不再能控制大颚的肌肉并保持固定,这个行为在真菌的生命周期中扮演着非常重要的角色。

接着真菌杀死蚂蚁,继续生长,它的菌丝逐渐侵入蚂蚁的软组织,并在结构上加强其外骨骼。然后更多的菌丝体从蚂蚁中生长出来,并将其牢牢地固定在植物上,同时分泌抗菌药物以赢得生存竞争。当真菌准备繁殖时,它的子实体会从蚂蚁的头部生长并破裂,并释放出孢子。 这个过程需要四到十天。

综观整个生命周期,他们有着独特的代谢活动来应对独特的挑战,真菌孢子必须牢固地附着并穿透节肢动物的外骨骼,接着避过或抑制宿主的防御,然后,在杀死宿主之前控制他的行为; 最后,它必须保护宿主尸体免受微生物和食腐者的攻击。

此种真菌主要分布于泰国和巴西的热带雨林中。

偏侧蛇虫草菌有能力毁掉整个蚁群,相对地,蚂蚁也有能力感应出哪个巢穴中的同伴已经被感染。为避免更大的灾害,他们会将垂死的同伴带离巢穴。

奇特的是,偏侧蛇虫草菌还有一种不明的寄生性真菌天敌,那些天敌被称为“抗僵尸真菌真菌”,寄生者会在偏侧蛇虫草菌释放孢子前进入蚂蚁的尸体中攻击他,这导致了被寄生的偏侧蛇虫草菌只有6-7%的孢子囊存活,限制了偏侧蛇虫草菌对蚂蚁族群的破坏。更奇特的是蚂蚁会培养这种偏侧蛇虫草菌的天敌以达成互利共生。

属的虫生真菌含有各种已知的或是非典型的代谢物质,这些天然产物被发现拥有成为免疫调节,抗肿瘤,降血糖和降胆固醇标靶药剂的潜力。

目前已经从偏侧蛇虫草菌中分离出六种已知的萘醌化合物,即红霉素,脱氧胸苷,4-O-甲基红霉素,表甲硫基甾醇,脱氧甲基甾醇和3,5,8-三羟基-6-甲氧基-2-(5-氧代己-1-, 3-二烯基)-1,4-萘醌,其中最后一个在与研发抗疟疾药物相关的体外试验中显示出活性。

由偏侧蛇虫草菌制成的红色萘醌颜料,在酸性条件下显示红色,在碱性条件下显示紫色。这些颜料在酸/碱环境下非常稳定,明亮且无细胞毒性,这使得它们适用于食品着色以及其他材料的染色。这些特性也使其成为结核病患者抗结核药物检测的首选药物,通过与化疗药物联合改善症状和增强免疫力。


相关

  • KUNV昆津病毒(英语:Kunjin virus,缩写作 KUNV)是一种人畜共患病毒,归为黄病毒科黄病毒属(英语:Flavivirus),是一种西尼罗河病毒亚型,只分布在大洋洲。昆津病毒最早是在1960年从澳大利亚环
  • 腺嘌呤腺嘌呤(英语:Adenine,简称A,旧称维生素B4)是一种嘌呤,在生物化学上具有许多不同的功用。于细胞呼吸中,是以富有能量的腺苷三磷酸(ATP),以及辅因子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)、黄素腺嘌呤
  • NaClOsub3/sub氯酸钠(化学式:NaClO3)是一种氧化剂,为白色晶体,可溶于水。加热熔融300℃以上分解,放出氧气,为强氧化剂;对热不稳定,易潮解;与磷、硫及有机物相混,遇热、摩擦或撞击,容易引起燃烧或爆炸,
  • 清水清水国家森林(英语:Clearwater National Forest)是一座位于美国西北地区爱达荷州中北部(英语:North Central Idaho)的国家森林,东接蒙大拿州、北邻爱达荷州狭长地带国家森林,西边和
  • 帮助帮助是指某人替某人做事情,或给予他需要的物品。亦可作“帮忙”、“帮手”或“协助”。帮助别人可显出团结。如帮助牵涉到财物交易,则称为服务。 于电脑里,“帮助”也可作“疑
  • 初岛住彦初岛 住彦(はつしま すみひこ;1906年9月-2008年1月22日)是日本的植物学家,鹿儿岛大学的名誉教授、农学博士。1906年出生于日本的长崎县岛原市,在高中毕业后,往九州帝国大学(现今九州
  • 布鲁克县布鲁克县(Brooke County, West Virginia)是美国西维吉尼亚州北部的一个县,西邻俄亥俄州,东邻宾夕法尼亚州。面积239平方公里。根据美国2000年人口普查,共有人口25,447人。县治韦
  • 徐仁修徐仁修(1946年3月15日-),生于台湾新竹县竹东区芎林乡,台湾客家人,作家、自然生态摄影家。毕业于屏东农专,并曾派驻尼加拉瓜担任农业技术顾问,1974年开始在菲律宾、西爪哇、东马来
  • 扎伊纳布·萨勒比扎伊纳布·萨勒比(英语:Zainab Salbi;阿拉伯语:زينب سلبي‎,1969年9月24日-)是一位作家、女权运动家、人道主义者、社会企业家及媒体评论员,救援女人(英语:Women for Women In
  • 马异才马异才(1761年10月25日(乾隆二十六年九月廿八日)-1820年11月5日(嘉庆二十五年九月三十日)),和名与那原亲方良应,琉球国第二尚氏王朝政治家、三司官。出生在马氏与那原殿内家族中,由于