出品:科普中國
作者:EVEE(北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院)
監(jiān)制:中國科普博覽
“那些你很冒險的夢,我陪你去瘋……”
你肯定想不到,這首浪漫的歌放在寄生蟲身上同樣合適。
什么?感染寄生蟲的狼更可能成為狼群首領(lǐng)?
狼,大家估計都很熟悉,在各種影視和文學(xué)作品中,狼群和狼王的出鏡率可一點不低。同樣的,大家肯定也不會對寄生蟲感到陌生,網(wǎng)上與寄生蟲感染相關(guān)的新聞也不在少數(shù)。
狼群
(圖片來源:Veer圖庫)
但在咱們的印象中,感染寄生蟲可不是什么好事,怎么在狼群中,感染了寄生蟲的狼反而有更大概率成為狼王,這又是為什么呢?
黃石公園里的美洲獅和灰狼
最近的一項研究發(fā)現(xiàn),美國黃石公園里感染了寄生蟲的灰狼,成為狼群領(lǐng)袖的可能性是未感染的同伴的46倍多。這種讓狼更具領(lǐng)導(dǎo)力的寄生蟲叫做弓形蟲(Toxoplasma gondii),弓形蟲也被稱為龔地弓形蟲,是肉孢子蟲科弓形蟲屬的唯一物種。
弓形蟲的最終宿主是貓,因為它們只能在貓體內(nèi)進行有性繁殖,所有其他宿主都是中間宿主。弓形蟲會引發(fā)弓形蟲病,通常病征輕微且可以自我痊愈,但是會對胎兒和具有免疫缺陷的人或貓造成嚴重甚至是致命的傷害。大家可能想象不到,研究數(shù)據(jù)表明,世界上有30-50%的人口已經(jīng)接觸并長期感染弓形蟲,而我國弓形蟲的陽性感染率為5%-20%,部分地區(qū)高達30%以上。
弓形蟲
(圖片來源:wikipedia)
聊完了弓形蟲,咱們再來侃侃黃石公園的灰狼。雖然黃石公園成立之初,公園里隨處都可以看到狼的身影,但是因為人們想要獲得價值不菲的狼皮,用番木鱉堿誘殺公園里的灰狼,1926年后黃石公園就再難看到灰狼的蹤跡了。直到1995年,人們在加拿大西部抓了14只灰狼放入黃石公園,狼群才重新在公園里繁衍開來。
不過,黃石公園的灰狼是怎么感染上弓形蟲的呢?
這還要從狼群的老對手美洲獅說起,美洲獅是貓科動物,前文也提到了,貓是弓形蟲的最終宿主,所以同為貓科的美洲獅也大概率是弓形蟲的終宿主,研究人員基于62只美洲獅的血清測試結(jié)果也確認了這一點。因此,弓形蟲可以在美洲獅中有性繁殖形成卵囊,而卵囊會進一步通過美洲獅的活動在環(huán)境中傳播開來。
美洲獅
(圖片來源:wikipedia)
作為黃石公園里的頂級捕食者,引進的灰狼不斷擴張領(lǐng)地,很快,它們就和公園里的“土著”美洲獅碰面了?;依呛兔乐蕺{之間存在著激烈的生存競爭,研究表明,灰狼會利用數(shù)量優(yōu)勢搶奪美洲獅的食物,甚至還會和美洲獅爆發(fā)戰(zhàn)斗,殺死美洲獅的幼崽。雖然灰狼在大多數(shù)時候都是勝利者,但和美洲獅的接觸同樣讓它們不可避免地感染上了弓形蟲。
弓形蟲讓灰狼更愛冒險
從1995年起,科學(xué)家們便對那些引進的灰狼展開了長達26年的跟蹤觀察,正是這項長時間地觀察讓人們窺見了弓形蟲對于灰狼的巨大影響。
具體而言,科學(xué)家們獲取了狼群26年里的行為和分布數(shù)據(jù),不僅如此,他們還對229只狼實施麻醉以獲取血樣來檢測弓形蟲的抗體。結(jié)果表明,相比于那些生活區(qū)域與美洲獅活動區(qū)域相距較遠的狼群,領(lǐng)地與美洲獅密度較高區(qū)域重疊的狼群有更大的可能感染弓形蟲,也就是說,灰狼大概率是由于直接接觸美洲獅或者美洲獅活動的環(huán)境而感染了弓形蟲。
總體上看,領(lǐng)地與美洲獅活動區(qū)域(紫色)重疊的狼群感染弓形蟲的比例更大
(圖片來源:參考文獻)
進一步,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),不論是雌性還是雄性灰狼,在感染了弓形蟲之后,都有著更高的概率去進行一些高風(fēng)險的行為,包括離開狼群,甚至是接近人類。
在野外,狼群一般以家庭為單位活動,當(dāng)幼狼成年后,一般都會從父母身邊離開,去組建自己的家庭。在黃石公園,情況會稍顯不同,因為獵物的密度相對較高,且領(lǐng)地較小,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)狼群的幼崽會跟隨父母生活更長的時間,一個狼群可能由父母和四年中產(chǎn)下的后代組成。對于狼群中的幼狼而言,離開狼群是一件很危險的事,畢竟一只狼在大多數(shù)情況下是勝不過美洲獅的。
然而,感染弓形蟲改變了黃石公園里的這些灰狼。弓形蟲陽性的雄性灰狼在被監(jiān)測的6個月里離開狼群的可能性就已經(jīng)達到50%,而未感染的灰狼的離開狼群的概率達到50%的時間約為被監(jiān)測的21個月后。
無獨有偶,感染寄生蟲的雌性灰狼在被監(jiān)測后的30個月里離開狼群的可能性達到了25%,而未感染者則需要48個月才可能做出類似的決定。
狼群組成和行為分析結(jié)果,紅色代表弓形蟲陽性狼,黑色代表陰性狼
(圖片來源:參考文獻)
總的來說,感染弓形蟲讓狼從狼群中離開去組建自己家庭的可能性提高了11倍,進一步,那些弓形蟲陽性的灰狼成為狼群領(lǐng)袖可能性比未感染的同類高46倍。
真是讓人感到意外,小小的寄生蟲竟然會對狼群產(chǎn)生這么大的影響。
風(fēng)險和收益并存,感染是一把雙刃劍
此前的研究發(fā)現(xiàn)弓形蟲的感染會導(dǎo)致大鼠體內(nèi)的睪酮產(chǎn)生增加,還會導(dǎo)致鬣狗中膽大冒失行為的增加。對于弓形蟲陽性的灰狼的冒險行為,研究人員推測在灰狼中也存在類似的機制,或許弓形蟲的感染會導(dǎo)致的灰狼體內(nèi)激素水平的改變。
不論如何,感染弓形蟲對于灰狼種群有著十分深遠的影響。在一些情況下,感染了弓形蟲的灰狼會變得非常成功,因為它們更愿意冒險,會不斷突破界限,成為領(lǐng)袖的它們同樣可能帶領(lǐng)自己族群擁有更加廣闊的未來。
不可否認的是,弓形蟲陽性的灰狼的冒險行為也會帶來風(fēng)險。前面我們提到了黃石公園中狼群和美洲獅之間的競爭,受感染的灰狼可能前往與美洲獅活動范圍重疊的更高風(fēng)險的區(qū)域,失去了數(shù)量優(yōu)勢的它們,單打獨斗可不是美洲獅的對手。
不僅如此,四處游蕩的灰狼可能更容易被汽車撞到,或者離開保護地而最終被獵人射殺。被感染的狼群首領(lǐng)也有可能在交配時傳播寄生蟲,從而不利于雌性懷孕,產(chǎn)下健康的后代。
毫無疑問,對于灰狼來說,弓形蟲的感染其實是一把雙刃劍,冒險行為的背后風(fēng)險和收益并存。如果灰狼可以自行選擇,它們會選擇被感染還是選擇按部就班地生活呢?
編輯:孫晨宇
參考文獻:
【1】Meyer, C. J., Cassidy, K. A., Stahler, E. E., Brandell, E. E., Anton, C. B., Stahler, D. R., & Smith, D. W. (2022). Parasitic infection increases risk-taking in a social, intermediate host carnivore. Communications Biology, 5(1), 1-10.
【2】Sands, J., & Creel, S. (2004). Social dominance, aggression and faecal glucocorticoid levels in a wild population of wolves, Canis lupus. Animal behaviour, 67(3), 387-396.
(注:文中拉丁文部分應(yīng)為斜體。)