科学家说,一种奇怪的真菌可能会把新出现的蝉变成“死亡盐瓶”

2024-11-26 20:46来源:本站

  

  今年春天,数十亿只在地下生活了10多年的蝉将会出现,它们准备爬上树,一边唱歌一边制造骚动,以吸引配偶。

  但其中一些昆虫不会成功繁殖——相反,它们会像僵尸一样被控制,传播一种奇怪的真菌,劫持蝉的身体和行为。

  真菌攻击昆虫的细节——破坏昆虫的生殖器,用一个充满真菌孢子的腔代替它们的腹部,操纵昆虫产生性欲亢进的行为以进一步传播真菌,把蝉变成一些科学家所说的“死亡盐瓶”——可能看起来像是生物特征恐怖电影中的情节。

  但说到蝉状巨孢菌(Massospora cicadina),康涅狄格大学哈特福德分校(University of Connecticut, Hartford)生态学和进化生物学驻地副教授约翰·库利(John Cooley)博士说,“真相实际上比科幻小说要离奇得多。”

  周期性的蝉在树枝上产卵,当这些卵孵化后,产生的蝉宝宝或若虫就会掉到地上,钻入土壤中。根据它们的种类,它们在地下待13或17年,从树根中吸取汁液,直到几乎长大的蝉出现。在某一时刻,这些昆虫暴露在蝉状巨孢菌的孢子中。科学家们还不清楚蝉进入土壤或离开土壤时是否会发生这种情况,也不清楚这种暴露是如何发生的。

  下面的视频:数十亿的蝉随着中西部地区两种截然不同的雏鸟的结合而趋近。专家给出了一些想法

  孢子进入蝉的身体,从那时起,蝉就受真菌寄生虫的摆布。在每只被感染的蝉的腹部会聚集大量的真菌孢子。最终,蝉的后端——包括它的生殖器——会脱落。西弗吉尼亚大学真菌学和森林病理学副教授马特·卡森(Matt Kasson)博士说,取而代之的是一个白色的真菌塞,“一团孢子正从曾经的生殖器和腹部喷发出来。”“看起来像有一颗口香糖被扔在粉笔灰里,粘在这些蝉的背面。”

  2021年,一位被称为“虫男”的昆虫学家讨论了所有关于蝉的事情,包括“僵尸蝉”。

  尽管被感染的蝉没有生殖器,而是有一个白色的孢子胶状液滴,但它们仍然试图交配,而且很有兴趣。这种真菌操纵蝉的行为,导致包括卡森在内的研究人员所说的“过度性化”。受感染的雄性一直试图与雌性交配,它们也会改变自己的行为来吸引其他雄性。健康的雌蝉会扇动翅膀,表明它们准备好交配了。感染了麻孢子虫的雄蝉和雌蝉都会扇动翅膀吸引即将被感染的雄蝉。

  但试图交配只是被感染的蝉传播真菌的一部分。

  周期蝉的生殖器互锁。所以当它们分开时,猜猜会发生什么?撕裂的声音。然后有一只蝉到处走动,上面粘着别人的生殖器,”库利说。“现在被感染的蝉被敲开了。”

  一旦白垩色的真菌塞被撕开,被感染和被掏空的蝉就会飞来飞去,落下蓬松的棕色孢子。“我们称他们为死亡盐瓶,”卡森说。这些飞来的摇盐器传播的孢子继续感染下一代蝉,这些蝉将在十多年后出现,并再次开始循环。

  下面的视频:地图显示了地点今年春天预计将有数万亿只蝉出现

  对于身体被撕裂的动物来说,四处走动和交配是非常可怕的。卡森和他的同事们已经找到了一种可能的解释,解释了是什么让这些蝉继续前进。卡森说:“我们在这些真菌塞中发现了一种安非他明,这为行为改变发生的原因提供了一个合理的解释。”毕竟,安非他明对人类来说是一种强大的兴奋剂。

  Cooley指出,安非他明刺激脊椎动物的中枢神经系统,而昆虫(都是无脊椎动物),如蝉,有不同的神经系统,目前还不清楚这些兴奋剂是否会以同样的方式影响它们。

  “我们面临的问题是,它制造了一种强大的精神活性化学物质,但这种强大的精神活性化学物质可能对昆虫没有任何作用,”库利说。他认为,这种真菌可能有一种不同的方式来控制蝉的行为,它产生的安非他明可能会用来抵御蝉的脊椎动物捕食者,比如鸟类(也就是栖息在蝉上的真菌)。

  视频如下:同样在2021年,一位蝉专家讨论了“僵尸蝉”

  今年春天的周期性蝉鸣值得注意,因为两个不同的蝉群将在邻近地区同时出现——17年蝉集中在伊利诺伊州北部,而13年蝉则遍布中西部和东南部的大部分地区。自1803年以来,这两窝鸟还没有同时出现在地面上;然而,科学家们预计这两窝在地理上几乎没有重叠。

  卡森说,他希望研究来自两个不同种群的受感染昆虫,看看感染17年和13年种群的蝉鸣虫是否存在遗传差异。

  虽然蝉是可食用的,但卡森说,希望品尝蝉的人应该慎重选择食用哪种蝉。卡森说,如果你发现成年蝉接近生命的尽头,或者已经死亡,“你不会想把它们放进嘴里”,不管它们是否感染了蝉分枝杆菌。如果一个人、狗或猫吃了一只被感染的蝉,它们不会受到其中安非他明的影响——剂量太小了。蝉m.s icadina只会感染蝉(而且只会感染13岁和17岁的蝉),所以人类可能不会被僵尸化。

  卡森说,虽然他理解人们可能对即将到来的蝉的出现感到恐慌,更不用说高达10%的蝉可能会出现奇怪的真菌感染,但他指出,“这是一个生物奇观。我认为我们应该把它当作世界自然奇观之一来欣赏。”

  Kate Golembiewski是芝加哥的一名自由科学作家,对动物学、热力学和死亡特别感兴趣。

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