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科學報 科學文摘 探索

被寄生之後,男螃蟹開始假孕


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更新日期:2022124
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2022年01月22日 10:20

【科學快訊】

  來源:物種日曆

  說到寄生蟲,人類總是從道德上或健康隱憂的角度譴責:他們是一小撮為了求生而無所不用其極的生物,殘忍地攫取,貪婪地壓榨。

  但站在自然界的角度,寄生者既不是一小撮,也不是單純的掠奪者。寄生類生物至少佔據了所有生物物種的40%,巨如鯨小如昆蟲,都有它們揹負的寄生者。寄生者從容地控制著被寄生生物種群的密度,不讓它們過度繁殖,它們也是生態系統平衡的重要操控者,甚至是生態多樣性的一個標杆。所有生物幾乎都或多或少地被寄生者佔據著而不自知。

  下手狠辣的寄生蟲

  寄生蘊含無窮秘密。寄生者為了存活,進化發展出多種多樣的寄生策略,科幻作品都要自愧不如:比如偏側蛇蟲草菌,入侵螞蟻大腦讓其變成「殭屍」,走出巢穴成為真菌的肥料。再比如縮頭魚蝨(Cymothoa exigua)寄生在魚類嘴裡,慢慢蠶食魚的舌頭,一邊行使魚舌的工作,一邊吸取魚的血液和粘液。彩蚴吸蟲入侵蝸牛的眼睛,把蝸牛的眼柄變得五彩斑斕,被鳥類當成蟲子吃掉,以完成自己的生存週期。

被寄生之後,男螃蟹開始假孕

被寄生之後,男螃蟹開始假孕

  在魚嘴裡發現的縮頭魚蝨 | Elkin Fricke / Wikimedia Commons

  如果這些都還不夠可怕的話,還有一些寄生物,竟然會將寄主「閹割」。

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  有些寄生生物吞食了宿主的生殖器官,並把這個空出來的場地當作自己的居所,比如一種隱魚科的倫氏底潛魚(Echiodon rendahli),身軀細長光滑,能夠從肛門溜進海參的身體。它把海參作為自己的安家之所,還享用海參的性器官甚至其他器官作為食物。

被寄生之後,男螃蟹開始假孕

  針潛魚Carapus acus | Mercedes González-Wangüemert et al。
/ SPC Beche-de-mer Information Bulletin (2014)

  也有寄生生物影響宿主的繁殖行為,把節省下來的能量挪為己用,比如雌性地蜂(Andrena。spp)要經常採集花粉,作為給孩子的「飯」,後腿上有個「花粉籃」結構。但它一旦被一種撚翅蟲(Stylops melittae)寄生後,就失去了生育力,不再給孩子們準備食物,花粉籃也消失了,行為舉止也更像成年雄蜂,徹底淪為了撚翅蟲的工奴。

  生物作為群體得以存在和延續,依賴於繁殖後代。而繁殖本身也消耗了生物的不少精力和營養。倘若能把這部分資源掌握在手,寄生生物不僅延續了宿主的生命,還能把這部分用於繁殖的能量據為己有。真是兩全其美!閹割策略可以說是所有寄生策略中最殘忍也最成功的一種。

  螃蟹竟成了藤壺的奴

  藤壺屬於節肢動物甲殼亞綱,和龍蝦螃蟹是近親,但大多數藤壺似乎心甘情願選擇了「躺平」。粘附在輪船底、碼頭岸邊、鯨身上,從流動的海水中過濾可食用的浮游生物,來養活自己。

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被寄生之後,男螃蟹開始假孕

  附著生活的藤壺往往一長一大片,密集恐懼症患者看了直抓狂。

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被寄生之後,男螃蟹開始假孕

  附著在岸邊礁石上的藤壺 Chthamalus stellatus。| MichaelMaggs

  這些藤壺是如何聚集起來的呢?關注下方公眾號,向物種日曆回覆<網紋藤壺>,說不定,你還會覺得幼年時期的藤壺有點萌。

  而有那麼一類藤壺,不甘於這樣平凡的生活,它們是根頭下綱(Rhizocephala)的成員,其中寄生螃蟹的Sacculina屬被稱為蟹奴。幼年時期的蟹奴和獨立生存的親戚並無太大區別,長得很像蝦蟹類的幼體。但成熟之後,它們就走上了另一條道路,在別人的身體裡活得精彩。

被寄生之後,男螃蟹開始假孕

  雲斑厚紋蟹Pachygrapsus marmoratus身體上的蟹奴Sacculina carcini  | vmoser / inaturalist

  雌性蟹奴在幼年尋找目標螃蟹,在其身上的薄弱處紮根,比如螃蟹的感受器剛毛根部或鰓絲上。蟹奴幼蟲叮在這縫隙處,利用自己的口器為針頭,脫殼後把軟體部分注射進螃蟹體內。蟹奴找新家的過程僅幾秒,在無知無覺中,螃蟹的噩夢就開始了。如同大樹不斷延伸的根系,蟹奴也生長出細長的根鬚狀組織,遍佈到螃蟹全身。

被寄生之後,男螃蟹開始假孕

  寄生於寄居蟹Pagurus pubescens的Peltogaster屬(也稱為蛣蟹奴),根鬚樣的組織進入寄居蟹的身體 | Christoph Noever et al。
/ Journal of Sea Research (2016)

  表面上螃蟹還是一如往常,每天在水底走來走去,尋找貝類等食物。但其體內卻大不一樣,從蟹腿的最尖端到蟹鉗的最頂端,都被蟹奴逐漸佔據。蟹奴剝奪了螃蟹修復身體的營養,使螃蟹不能蛻殼,倘若失去了鉗子或者腿,也沒有多餘的能量再生,只能繼續保持殘破的身體。

  雌性蟹奴如果選擇了雌蟹,就會佔據螃蟹抱卵的位置(腹節,也就是俗稱的蟹臍)為己用;如果它選擇雄蟹,則會影響雄蟹的性激素分泌,損傷生殖系統形成「閹割」的效果。雄蟹本來三角形的腹部變得扁平,行為舉止也越來越雌性化,正常的雄蟹甚至會誤認被閹割者是雌蟹,來求交配。

  倘若將蟹奴清除,雌蟹還有機會發育卵巢,重新開始,但雄蟹的性激素卻受到永久性的影響,再也不能成為正常的「男人」了。

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被寄生之後,男螃蟹開始假孕

  正常的和被寄生的普通濱蟹Carcinus maenas。從上到下:正常的攜帶幼體普通濱蟹,被蟹奴S。
carcini寄生的雌性普通濱蟹,被蟹奴寄生的雄性普通濱蟹。不論性別,被寄生的螃蟹都表現出抱卵的姿態 | David Rees & Henrik Glenne / Ecology and Evolution (2014)

  成熟後的蟹奴終於露出它的形體。在螃蟹的「蟹臍」處形成和蟹卵相似的淡黃色凸起,等待交配。在海中游動的雄性蟹奴,被雌性蟹奴吸引來,脫掉外殼,透過一個狹窄的管道,進入雌性體內,產生精子。

  每個雌性蟹奴有兩個管道,所以她通常邀請兩名幸運的雄性,終身和她住在一起。兩位丈夫幾乎無休止地為她的卵受精,每隔幾周她就會產生數千個新的幼蟲,控制螃蟹的腹甲脈衝式波動,將這些幼蟲送出家門,開始下一段奇妙冒險。而早已失去理智的螃蟹,對待蟹奴竟然像對待自己的幼體一樣「充滿愛意」,用鉗子攪動周圍的海水,幫助這些寄生者的後代走向更遠的旅程。

  一場螳螂捕蟬的遊戲

  藤壺令海洋生物苦不堪言,鯨和海龜就深受其害。鯨的身上密密麻麻排布著的藤壺,令人密集恐懼症發作。為了避免被刮掉和流水沖刷,鯨藤壺喜歡選擇鯨魚身上的皺褶處,比如眼周,鼻孔,還有生殖器附近。有時候鯨甚至會在船上「蹭癢」,企圖刮掉身上的藤壺。

  另一種寄生鯊魚的藤壺,圍胸總目的Anelasma squalicola,更是存心險惡。它寄生在黑腹烏鯊(Etmopterus spinax)身上,它不長硬殼,而是形成無鈣化的紫黑色的硬覆蓋層。不同於鯨藤壺只是佔據空間,寄生鯊魚的藤壺的柄深深扎入鯊魚肌肉,根狀細絲吸取鯊魚的營養。雖然「宮刑」並不是A。
squalicola的特殊策略,但在寄生藤壺的侵擾下,鯊魚也因為營養不良,失去了繁殖的能力。這是已知第一個寄生物「閹割」脊椎動物的案例。

被寄生之後,男螃蟹開始假孕

  寄生於鯊魚身上的紫色A。
squalicola | Christoph Noever/Universitet i Bergen

  第一個發現A。
squalicola並命名的,是藤壺的頭號粉絲——達爾文。從環球旅行歸來,到發表《物種起源》之間,達爾文花了八年時間,埋頭研究藤壺。有人戲稱之為「達爾文的拖延」。

  世界幾乎是由寄生和被寄生組成的,藤壺有如此多的寄生途徑和策略,但也難逃被寄生的命運。有一種叫Hemioniscus balani的軟甲綱等足類動物,就專門寄生成年的藤壺,比如大西洋藤壺(Semibalanus balanoides)。H。
balani的宿主是雌雄同體的藤壺,它以藤壺的卵巢為食物,將其「閹割」,但藤壺的雄性生殖系統仍然保留,所以還能產生精子,變成了「男性」,和蟹奴寄生的螃蟹恰恰相反。

  風水輪流轉,藤壺的把戲也有一天會用在藤壺身上。

  作者:Ǒphelia

  編輯:紅色皇后

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