扁头泥蜂(Ampulex compressa)
在排卵前会找一只蟑螂作为它饥饿的幼虫食物。这听起来有点恐怖,而黄蜂和其它有毒食肉性动物做法并不相同,其它掠食者是用毒液把对手瘫痪,然后慢慢吞食。黄蜂则是用针刺,让蟑螂还能走路,但不再能够控制自己的行为,而是跟着黄蜂爬到巢穴,成为幼虫的寄生物,直至生命的终结。
研究人员发现了整个过程的神经学方法。首先黄蜂的第一刺让蟑螂臣服,好控制它,第二刺则精确的瞄准蟑螂的大脑。毒液封闭了一种叫真蛸胺(octopamine)的神经传递素,真蛸胺的作用类似多巴胺 (dopamine),与走路之类的复杂行为模式相关。然后黄蜂在蟑螂背上操控触须,引导它爬行,就像一只“被绳索套住的狗”。研究人员通过输入一种化合物(也就是解药)重新激活了被黄蜂刺过的蟑螂中枢神经系统中的真蛸胺受体,恢复了自行走路功能。当然研究人员还能注射与黄蜂毒液类似的化合物,封闭真蛸胺受体,从而让蟑螂成为一个傀儡。
当期成年时 Ampulex compressa 就像是常见的黄蜂,到处嗡嗡叫并且交配。但是当雌锋要产卵时事情开始荒诞起来。她会找一只蟑螂,成为蛋的宿主,然後对蟑螂进行二次精确的叮螫,首先她蜇蟑螂的中间部份,导致蟑螂前脚弯曲。由第一次叮螫所造成的短暂麻痹让雌黄蜂有更充裕的时间进行更精确的头部叮螫。雌黄蜂滑动她的刺穿过蟑螂的外壳,并且直接进入其脑部。她显然利用刺两侧的感应器,将刺导入脑中,有点像外科医生那样摇动内视镜直达你的腹腔中。她的刺会持续在蟑螂的脑中侦测直到发现一个特定的地方,那个地方似乎控制住蟑螂的逃脱反应。然後她注射第二次毒液,以这种方式感染那些神经,导致逃脱的反应消失。
从外面看来这个效果简直是超现实的行为。黄蜂并没有完全麻醉蟑螂。事实上蟑螂可以抬起它的前脚并继续前进。但是它不能够按照自己的意思移动。黄蜂会抓住蟑螂的一根触须然後引导它 -- 用以色列科学家,他研究 Ampulex的话来形容:像一条被狗练拴住的狗。
这只如僵尸一般的狗之蟑螂,经由它主人引导爬行,结果是到了黄蜂的巢穴。蟑螂顺从的钻入地道当中,并且安静的待在里面,然後黄蜂会把洞口用卵石塞住。蟑螂并不会反抗。当卵成熟时,幼虫会自蟑螂体内咬破一个洞。蟑螂就一命呜呼了。
幼虫会在蟑螂体内成长,大约在八日内,吃光它宿主的器官。然後它会开始编织茧,当然也是在蟑螂体内进行。经过四周或更长的时间,黄蜂成年,破茧而出,离开蟑螂体内。这时就可以看见成年的黄蜂爬出蟑螂体外,让所有的外星人电影看起来就好像是从这里抄袭的。
从这里,我发现黄蜂因为许多理由而显得迷人。其中之一,它代表著一种演化的过度时期。一次又一次的,独立生存的(free-living)有机体变成寄 生虫,让自己与宿主精确无暇的配合。如果你仔细考虑这些充分发展的的寄生生物,你很难想像他们是怎样发展而来的。Ampulex 提供了一些线索,因为它生活於独立生存与寄生这两个世界中。
Amuplex 在技术上来说非寄生生物,而是所谓 exoparasitoid。换句话说,就是一个独立自主的成年个体,将卵产在宿主上,然後幼虫爬入宿主体内。各位可以轻易的想到,当 Ampulex 的祖先如同黄蜂一般,把卵产在死昆 虫旁边,就好像其他物种现在所进行的一样。这些屍体餵养了祖先,然後演化成为黄蜂附在活的宿主身上。因此也不难想像,如同 Ampulex 这样的黄蜂会演化成全然的寄生生物,将其卵直接注射到宿主中,也像其他物种现在所进行的一样。
然後,这里就这麼一螫。Ampulex 不想杀死蟑螂。它们不想如蜘蛛或是蛇那样把它全然麻痹,因为它的体积太小,不可能把庞大的蟑螂拖回巢中。因此它直接修改蟑螂的神经网路,让它不会想要脱逃。它的毒液不只是把蟑螂变成僵尸而已。它也改变了它们的新陈代谢,所以它对氧的消耗量只剩 1/3。
这位以色列科学家发现他们也可透过对蟑螂注射麻醉药物降低其耗氧量,或著藉由移除黄蜂用刺使其失能的神经达到同样的效果。不过他们只能办到粗糙的模拟;经过 "改装" 的蟑螂很快就脱水而死,而且会在 6 日内死亡。
黄蜂的毒液不知怎地可以让蟑螂处於暂停状态,却能让保持它在健康的状态下,甚至黄蜂的幼虫能在体内狼吞虎嚥。
科学家依然不晓得黄蜂如何办到这些丰功伟业。部份原因是因为他们的无知,他们还需要对於神经系统以及新陈代谢了解更多。但是数百万年以来的自然选择让 Ampulex 能够对宿主进行逆向工程。我们应该跟随它的领导,获得寄生生物的智慧。