细思极恐!虫草能把蚂蚁等生物变成“僵尸傀儡”?

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细思极恐!虫草能把蚂蚁等生物变成“僵尸傀儡”?

  被虫草寄生的各种动物 图片来源:inaturalist

  这些虫子怎么了?

  它们好像被《汉尼拔》里的杀人犯精心布置成了艺术品,透露出一种奇异的美感。

  事实上,它们是被虫草菌寄生了。我们熟知的冬虫夏草就是一种典型的虫草,但你知道虫草是如何寄生的,又是如何让宿主昆虫一步步走向死亡的吗?

  是虫还是草?

  冬虫夏草,这一广为人知的保健品,外观上看似半虫半草。但其实在生物学角度来看,冬虫夏草既非虫也非草,而是一种真菌感染蝙蝠蛾幼虫后形成的虫菌复合体。它会寄生在虫子身上,渐渐扩散到虫子全身,最终使虫子死亡。

  冬虫夏草 图片来源:百度百科

  我们常见的冬虫夏草,多是由青藏高原上的蝙蝠蛾幼虫被这种真菌感染后形成的。这些幼虫通常生活在地下,一旦不慎接触到土壤中的冬虫夏草孢子,便会被寄生并慢慢死去。这个过程通常发生在冬天,因此得名“冬虫”。

  而到了第二年夏天,随着天气回暖,真菌开始生长,从幼虫头部长出一根棒状的子实体,突破土层,形似一根枯草状的子实体,这部分便被称为“夏草”。由于冬虫夏草的名气太大,凡能寄生虫子并长出“蘑菇”的真菌,都被统称为虫草。

  强迫症控制狂

  不过,并非所有虫草都是如此,有一种虫草居然会像提线木偶一样操控蚂蚁,离开蚁巢,爬到适宜的位置,再让它咬住树叶死亡!实在是令人不寒而栗。

  最不可思议的是,2009年的一项研究发现,被偏侧蛇虫草寄生的傀儡蚂蚁的死亡地点居然出奇地一致。

  大部分傀儡蚂蚁都死在北侧偏西、离地面约25 厘米处的树叶背面,而且98%咬住了叶子的主叶脉部分,咬下去的时间还都在正午前后。甚至在远古的化石中也发现了相同的咬痕,一切似乎不是巧合。

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  蚂蚁死亡地点统计表 图片来源:研究论文

细思极恐!虫草能把蚂蚁等生物变成“僵尸傀儡”?

  蚂蚁死亡时间统计表  图片来源:研究论文

  其实,这是偏侧蛇虫草菌在给自己找“窝”呢。

  在热带雨林中,离地面越近,温度和湿度就越稳定。当科学家把被虫草寄生的蚂蚁转移到其他高度,结果虫草全部都发育不良了,说明25厘米是最适宜虫草生长的环境。在叶子背面还能遮风避雨,让孢子顺利地播撒出去,对虫草菌来说真是太完美了。所以才出现了这种像兵马俑一样整齐划一的盛况。

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  被偏侧蛇虫草寄生的蚂蚁 图片来源:维基百科

  那么,虫草菌又是如何操控蚂蚁的呢?

  你可能会认为,是虫草菌入侵了蚂蚁的大脑,在“总控室”中操纵蚂蚁的身体。然而,2017年宾夕法尼亚州立大学科研人员主导的研究认为,蚂蚁被虫草菌感染后,其体内生长的菌丝可以操纵蚂蚁的肌肉。

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  这幅图像是蚂蚁下颌内收肌(红色)的三维重建图,其周围环绕着一层真菌细胞网络(黄色)。 图片来源:宾夕法尼亚州立大学

  研究发现,那些菌丝包围了蚂蚁全身的肌肉。因此科学家猜测,真菌会像提线木偶一样,操纵蚂蚁的肌肉爬到特定地点。然而之后的研究表明,这些围绕在肌肉旁边的菌丝可能仅仅是为了汲取营养,而非直接控制肌肉。

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  偏侧蛇虫草寄生蚂蚁的过程 图片来源:microbewiki

  所以直到现在,导致这种神奇生物学现象的原因仍然是一个未解之谜。

  诡异的死亡之咬

  那些蚂蚁在死前都会死死咬住树叶或树枝,这是蚂蚁自己的选择,还是被虫草菌控制了呢?为此,科学家对这一行为进行了深入研究。他们发现“僵尸”蚂蚁在咬住树叶后还在拼命地挣扎,想要挣脱开,好像在说:我控制不住我自己啊!然而自己的“牙齿”却死死地咬住树叶,直至死亡。

  这说明确实是虫草菌确实操控了蚂蚁,但并不是操控蚂蚁下颌的肌肉,而是分泌一种化合物,让蚂蚁下颌的肌肉萎缩,无法动弹,也就是负责张嘴的肌肉失灵了,只能把自己锁在上面,真是一种悲惨的死法。

  被偏侧蛇虫草寄生的蚂蚁咬在叶脉上 图片来源:Britannica

  但这还不是最令人惊讶的部分! 根据环境的不同,虫草菌还会控制蚂蚁咬住树木不同的部分。

  “死亡之咬”图片来源:百度百科

  通常,为了让蚂蚁固定得更牢固,虫草菌会控制蚂蚁咬住叶脉,而在稍微寒冷一些的温带地区落叶林中,则会让蚂蚁咬住更不容易掉落的树枝。有意思的是,科学家在植物化石的叶脉上也发现了一模一样的蚂蚁咬痕,说明虫草的这种“操控术”,在远古时期便出现了。

  叶脉上的蚂蚁咬痕 图片来源:研究论文

  这种叶脉上的咬痕十分明显,像一个哑铃,非常有辨识度。

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  植物化石上的蚂蚁咬痕 图片来源:研究论文

  看了这些,你会不会开始害怕罐子里的虫草?吃了虫草,我们会不会也被寄生,被虫草操控,最后变成“冬人夏草”啊?

  别担心,目前还没有发现会感染人类的虫草菌。这些真菌难以适应人体的温度,即在37℃下,这些真菌不能够生长。所以不论是冬虫夏草还是虫草花,你都可以放心吃。

  你知道吗?

  虫草花和虫草

  了解了这么多,你可能会想到,我们平常煲汤放的“虫草花”又是什么?没错,虫草花也是一种虫草!它是蛹虫草的子实体,大部分市面上买到的虫草花都是在模拟天然虫子所含养分的培养基中培养出来的,它色泽金黄,味道鲜美,口感更像蘑菇,并且也有一定的营养和功效,适合日常食用。

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  虫草花 图片来源:知乎

  那这种虫草为什么叫“蛹虫草”呢?

  这类真菌在自然界感染了蛾子幼虫后并不立即杀死它们,直至幼虫吃得胖胖的、形成营养丰富的蛹以后再杀死虫蛹长出子实体。

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  蛹虫草子实体 图片来源:研究论文

  王成树教授团队的最新研究表明,用蛹虫草菌感染家蚕幼虫后,能够降低昆虫的“血糖”,导致幼虫产生饥饿感而不断取食桑叶,形成更加肥胖的蛹而利于虫草菌生长繁殖,也就是说,虫草菌可以控制幼虫取食,直到“养肥了再杀”,想不到我们平常炖汤用的“蘑菇”,居然还有如此精细的生存智慧。

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  在蛹上生长的蛹虫草(图片来源:sciencenews.org)

  参考资料:

  1、Andersen SB, Gerritsma S, Yusah KM, Mayntz D, Hywel-Jones NL, Billen J, Boomsma JJ, Hughes DP. The life of a dead ant: the expression of an adaptive extended phenotype. Am Nat. 2009 Sep;174(3):424-33. doi: 10.1086/603640. PMID: 19627240.

  2、M.A. Fredericksen, Y. Zhang, M.L. Hazen, R.G. Loreto, C.A. Mangold, D.Z. Chen, & D.P. Hughes, Three-dimensional visualization and a deep-learning model reveal complex fungal parasite networks in behaviorally manipulated ants, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 114 (47) 12590-12595, https://doi.org/10.1073/pnas.1711673114 (2017).

  3、van Roosmalen E, de Bekker C. Mechanisms Underlying Ophiocordyceps Infection and Behavioral Manipulation of Ants: Unique or Ubiquitous? Annu Rev Microbiol. 2024 Nov;78(1):575-593. doi: 10.1146/annurev-micro-041522-092522. Epub 2024 Nov 7. PMID: 39270680.

  4、https://www.bilibili.com/video/BV1bd5AzkEjN/?spm_id_from=333.1007.tianma.10-2-36.click&vd_source=87ac5f6962528f0a8dcc5c24f156dc6a

  5http://www.cemps.cas.cn/tpxw/202506/t20250630_7877182.html

  6、Zhao, P., Lin, J., Yang, D., Peng, W., Wang, X., Huang, Y., and Wang, C. (2025). Fungal pathogen promotes caterpillar feeding and weight gain using a host-like trehalase. Curr. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.06.002.

  作者:肖云格

  策划:刘颖 张超 李培元 杨柳

  审核:王成树 中国科学院植物生理生态研究所 研究员

来源: 蝌蚪五线谱