不侵入蚂蚁大脑就可以操纵「丧尸蚂蚁」的寄生真菌是怎么做到的？ 第1页

最近，偶然看到一些让我可怜的密集恐惧症发作的非正常蚂蚁图片，好奇之下去搜了一下，发现了一些有趣的新知识。

最初看到的图片大概类似于下图，后续则更过分，我就不放了

上图中的蚂蚁为什么用”非正常“来形容呢？因为这是被僵尸真菌^[1]感染过的蚂蚁，也就意味着其生命将要一步步走向终结了。

蚂蚁之将死，自然不正常。说来有趣，我看到这张图的第一瞬间，除了感觉到不正常之外，脑海中的第二反应居然是：蛛儿。也就是倚天屠龙记中的殷离，殷天正的孙女。看来，小时候电视剧里千蛛万毒手留给我的印象和恐惧，不可谓不深。

回到正题，上文感染蚂蚁的这种僵尸真菌，属于偏侧蛇虫草菌（Ophiocordyceps Unilidateralis），是一种感染蚂蚁的真菌^[2]，最初由科学家在巴西雨林发现，其能够感染蚂蚁，并占据它们的大脑来操控其行为。

当移动到适于它们生长和传播孢子的区域时，没有利用价值的蚂蚁便会立即被痛下杀手。

这类真菌常见于巴西等热带地区。它的目标是昆虫，主要是一种称为木蚁的蚂蚁，就是下图这种。

这种真菌会感染蚂蚁，当其感染成功之后，会寄生于蚂蚁体内，并不断窃取蚂蚁的营养物质来满足自己的生长需求。另外，还会在他们的背板处生长出柄状构造来承载他们的产孢器。在这段时间内，蚂蚁很有可能将该真菌孢子带回蚁穴并且传染给自己的同伴。

产孢器不仅仅局限于蚂蚁的背板处，更重要的是，真菌的孢子附着后还会利用酵素来突破蚂蚁的外骨骼，以此进入蚂蚁体内后。此后，真菌开始进一步扩散，肆无忌惮的生长，并且释放一种可以影响蚂蚁血腔的化合物，侵入到蚂蚁的肌肉中去，进而接着取得蚂蚁的身体控制权^[3][4]。

下图是一张被真菌占据的蚂蚁头部，纤维之间的小斑点是真菌细胞，更详细的情况我也就看不懂了，感兴趣的小伙伴可以查阅我列出来的参考文献^[5]

等到这时，蚂蚁的肌肉和神经系统均已被真菌入侵，受感染的蚂蚁行为也变的相当特殊，他们会产生不定时的抽搐并设法移动到森林底层。

在这之后，蚂蚁会爬上植物的茎，使得自己的离地平均高度大约为森林地面上方的25.20±2.46公分，因为这里的温度和湿度非常有利于偏侧蛇虫草菌的生长和繁殖，真是设计的太精准了^[6]。

当蚂蚁会爬上植物的茎，到达指定高度之后，其会使用下颚，拼尽全力将自己固定在一片叶脉上，留下一个哑铃状的痕迹，从此不再动弹。

当蚂蚁咬住叶脉之后，真菌就会利用之前的入侵活动来开始破坏蚂蚁的肌肉组织，并减少线粒体和内质网的数量。这让蚂蚁不再能控制大颚的肌肉，并且保持固定的嵌入叶脉姿势（这可能是真菌化合物分泌导致蚂蚁下颌肌肉萎缩的结果）。

接着，蚂蚁已经毫无利用价值了，也该离开人世了。于是真菌杀死蚂蚁，然后继续生长。

偏侧蛇虫草菌的菌丝逐渐侵入蚂蚁的软组织，并在结构上加强其外骨骼。然后，更多的菌丝体从蚂蚁中生长出来，并将其牢牢地固定在植物上，同时分泌抗菌药物来确保自己的存活。当真菌准备繁殖时，它的子实体会从蚂蚁的头部生长并破裂，并释放出孢子，这个过程大致需要四到十天的时间。

最后，偏侧蛇虫草菌也有自己的天敌被称作是antizombie-fungus fungus，当偏侧蛇虫草菌在蚂蚁的身体中出现时，这类寄生菌会进入其体内来发起攻击，阻止其释放其孢子，导致只有6-7%的孢子囊存活率，极大限制了传染性孢子的生存能力，降低了被感染蚂蚁种群的灭绝可能性。

参考

1. ^偏侧蛇虫草菌 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%81%8F%E4%BE%A7%E8%9B%87%E8%99%AB%E8%8D%89
2. ^Ophiocordyceps unilateralis - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Ophiocordyceps_unilateralis
3. ^Paper： https://www.pnas.org/content/114/47/12590
4. ^ Three-dimensional visualization and a deep-learning model reveal complex fungal parasite networks in behaviorally manipulated ants
5. ^Behavioral mechanisms and morphological symptoms of zombie ants dying from fungal infection https://bmcecol.biomedcentral.com/articles/10.1186/1472-6785-11-13
6. ^ Schematic representation of the ant behavioural manipulation caused by natural products secreted by O. unilateralis