僵尸蚂蚁

泰国等热带雨林地区的蚂蚁、粪壳菌纲肉座菌目动物

僵尸蚂蚁是指被生活于4800万年前的真菌通过释放化学物质改变和控制行为并变成真菌傀儡直到最终死亡的蚂蚁，以木蚁为主。

美国哈佛大学科学家近日发现了地球上最古老的“僵尸蚂蚁”（Ophiocordyceps unilateralis (Tul.) Petch (1931)）的证据。一种生活于4800万年前的真菌能够通过释放化学物质改变和控制蚂蚁的行为，使其变成自己的傀儡，直到蚂蚁最终死亡。

https://www.baike.com/wikiid/3307089964326331658?prd=mobile&view_id=3r87shxb7mq000  

目录

1分布区域2发现背景3研究成果

4形态特性5亚种分类6感染过程

7感染目的——操纵“僵尸”只为自己繁殖8物种宿主9拯救真菌

分布区域

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非洲、巴西、泰国等热带雨林地区。

发现背景

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这种真菌学名为“Ophiocordyceps unilateralis”，其恐怖之处的证据发现于德国达姆施塔特市附近梅塞尔化石坑的树叶化石上，这些树木大约生活于4800万年前。科学家们发现，这种寄生真菌早在远古时代就已进化出控制自己所寄生的动物的能力，甚至比喜马拉雅山脉的隆起时间还要早。

研究成果

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1、在一块距今 4800 万年的叶子化石上，科学家发现了类似现在被真菌寄生的“蚂蚁僵尸”的特殊咬痕。

英国埃克塞顿大学的休斯（David PHughes）博士领导的小组，他们在德国莱茵河谷发现的一件树叶化石上发现了 29 个咬痕，表明至少有 7 只蚂蚁狠狠地咬过它。蚂蚁为什么要咬叶子？休斯的小组认为，这是因为蚂蚁被真菌变成了“僵尸”。如今生活在亚洲森林里的偏侧蛇虫草菌（Ophiocordycepsunilateralis）就可以控制莱氏屈背蚁（Camponotus leonardi）的行为。当蚂蚁感染了这种真菌，就会离开蚁穴，在附近的树林地上找一片树叶，紧紧咬住它的叶脉，然后死去，为真菌生长创造完美的环境。休斯表示，只有被真菌感染的蚂蚁才会如此行动，它们的咬痕非常独特。莱氏屈背蚁的咬痕和德国化石上的咬痕如出一辙。

2、科学家们研究成果发表于近期出版的《生物学快报》杂志之上。在研究报告中，科学家们介绍了他们是如何从大量的记载被昆虫、真菌和其他生物体破坏的树叶的图片数据库中发现这些证据的。在研究过程中，他们发现了一幅4800万年前生活于梅塞尔地区的树叶的化石图片。图片显示，这种特殊的“死亡之握”印迹来自被感染的“僵尸蚂蚁”。在4800万年前，梅塞尔地区正处于亚热带森林地区。

形态特性

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这种真菌仍然存活于地球之上，通常寄生于木蚁身上。木蚁返回树冠蚁穴前，经过森林地被物时通常会感染这种寄生真菌，其行为从此就会受到真菌的控制。真菌在蚂蚁体内不断生长，并释放出化学物质影响蚂蚁的行为，使其成为“僵尸蚂蚁”。一些“僵尸蚂蚁”从此离开自己所在的蚁群，独自在外流浪，寻找新鲜的树叶。

被真菌控制的“僵尸蚂蚁”从此不再有自己的行为和生活，而它们生命的最后阶段也是最痛苦、最恐怖的。在生命的最后几小时内，“僵尸蚂蚁”会爬向自己所处树叶的下方，用下颚死死地咬住树叶的中央叶脉，从而将自己困死于树叶之上，同时寄生的真菌也被锁定于树叶之上。这片树叶就成为了“蚂蚁坟墓”。

在一平方米的范围内，一般能够找到20到30个‘蚂蚁坟墓’。它们通常都处于距离地面一定高度的树叶之上，在死亡前会紧紧地咬住树叶的主叶脉。在树冠上或在森林地被物上，这种真菌无法成长。但是，“僵尸蚂蚁”通常会死于两者之间的树叶上，也就是距离地面一定高度的树叶，但未达到树冠的高度。这种环境的湿度和温度最适宜真菌的生存。“僵尸蚂蚁”死亡后，寄生真菌就会从其头部长出萌芽，产生孢子并于夜间“发射”到森林地被物上，从而再感染其他的蚂蚁。被感染的蚂蚁死亡前会用尽所有的力气死死咬住树叶，它们如此用力从而在这个世界上留下了最后的印迹。它们用自己的下颚在树叶上产生的小孔形成了一个十分特别的咬痕，呈清晰的哑铃形状。

因为在大多数情况下，这种行为控制虽然很强大，但却很短暂，一般不会留下永久的印迹。现在的问题是，这种寄生行为的动机是什么，它们为什么不只是杀死宿主，而是要先控制宿主的大脑和肌肉，然后再杀死它。在所有的寄生生物体中，只有很少一部分进化出操纵宿主行为的能力。科学家们目前还未弄清楚寄生真菌究竟是如何控制被感染蚂蚁的，但他们知道寄生真菌向蚂蚁体内释放了生物碱化学物质。

这种生物体的生命期非常独特。当孢子从空中落到蚂蚁身上时，或它们在雨林地面上相遇时，蚂蚁开始被感染。一旦附到蚂蚁身上后，孢子通过酶进入蚂蚁的体内，菌类开始在其中生长。大约一个星期后，由菌类释放的化学物质会导致蚂蚁迷失方向，并在死亡前的最后时刻咬住叶脉或其他植物。

科学家们还发现，这些蚂蚁死亡的地点，通常拥有适合菌类生长的最理想环境。蚂蚁死亡后，菌类开始从头部慢慢发出萌芽，并长出孢子。在夜间，这些孢子被释放到雨林地面上去感染其他蚂蚁。

最新研究显示，一些菌类在生产孢子后，如果孢子在被释放一天内感染蚂蚁失败，那么这些菌类还有备份计划。地面上的孢子会慢慢长出一个第二级孢子。当有蚂蚁经过时，它们会立即抓住机会附到蚂蚁身上。

亚种分类

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据美国国家地理网站报道，

科学家在巴西雨林发现新的僵尸真菌，能够感染蚂蚁，占据它们的大脑并进行“精神控制”。一旦蚂蚁移动到最适于它们生长和传播孢子的区域，它们便会痛下杀手，杀死蚂蚁。这种真菌最初被认为是单一物种，名为“Ophiocordyceps unilateralis”，但实际上却有4个截然不同的种群。并且全部能够对蚂蚁进行精神控制。这种真菌的所有4个已知种群均生活在巴西的大西洋雨林。由于气候变化和森林砍伐，大西洋雨林正快速发生改变。每一种真菌都拥有最适于它们攻击的蚂蚁猎物。这也就意味着，全世界的热带森林生活着数千种僵尸真菌。

感染过程

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健康的弓背蚁（学名“Camponotus rufipes”）

奔跑在巴西森林的地面上。研究人员发现，在感染蚂蚁之后，4种新发现的僵尸真菌会采用不同的方式传播孢子。有些形成细细的“传染钉”，从受害蚂蚁的身体伸出，感染过路的蚂蚁。有些则在被感染的蚂蚁体内长出“爆炸性”孢子，当其他蚂蚁靠近尸体时，它们便射出孢子，击中这些毫不知情的过客，进而将它们变成僵尸。

寄居在僵尸蚂蚁脑部的真菌“指挥”垂死的蚂蚁寻找树叶或者其他稳定的区域安顿下来，进而获得一个稳定的“托儿所”。当Ophiocordyceps camponoti-balzani真菌准备杀死蚂蚁时，蚂蚁会发了疯似地咬下所站位置的任何东西。科学家表示，这种真菌附着力很强，即使将死去的僵尸蚂蚁倒立过来，它们仍能保持静止不动。

Ophiocordyceps camponoti-rufipedis真菌种群中的白色真菌（左）能从死了两天的僵尸蚂蚁头部长出。在蚂蚁的关节处，蚂蚁死后，这种真菌便快速将孢子传遍整个尸体。但在最初的几天，我们很难从外部发现真菌存在的迹象。

在Ophiocordyceps camponoti-rufipedis感染的后期，这种真菌会迅速吃掉僵尸蚂蚁体内的营养物质，同时开始在体外开辟“殖民地”。随着时间的推移，它们将变得更长，更为明显。成熟为僵尸真菌。在感染的最后阶段从僵尸蚂蚁脑部长出的真菌，不同的菌种的特征有所不同。Ophiocordyceps camponoti-rufipedis，形成单一的茎干，Ophiocordyceps camponoti-balzani则形成一根叉状茎干。

感染目的——操纵“僵尸”只为自己繁殖

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一篇发表在2009 年 9 月号的《美国自然学家》（The American Naturalist）上的论文说明了真菌寄生和蚂蚁行为的关系。这篇论文的作者是丹麦哥本哈根社会演化研究中心安德森（Sandra Andersen）领导的小组。

这篇论文说，如果只是利用蚂蚁的身体，真菌不必如此大费周章。它的真正“目的”在于，让蚂蚁做搬运工，把自己运到适合生长的地方。所以，它们控制了蚂蚁的大脑，让它找到森林地面的落叶，这样的环境正适合真菌生长。当蚂蚁感染上这种真菌，它们会爬下生活的树，进行作者所称的“死亡之抓”的行为。

论文写道，根据在泰国考冲（KhaoChong）自然保护区的观察，所有受感染的屈背蚁都会咬住叶子的背面，98% 会咬住叶脉，之后咬住叶子的背面，因为这里避光，而且叶脉凸起，容易咬住。事实上，大多数受感染的屈背蚁都会出现以下几种行为：到达树木的北侧，此侧晒不到太阳；咬住离地面大约 25 厘米高的叶子；选择温度在 20℃到 30℃之间，湿度在 94% 到 95% 之间的地点。

为了证明选择这样的地点对真菌的重要性，研究者们找到了几十只感染的蚂蚁，一部分留在真菌让它们去的地方，另一部分挪至周围的其他位置，结果在前一类地点，真菌都生长良好，而被挪动过的真菌都没有长出来。

当蚂蚁死后，真菌开始从蚂蚁身体里长出菌丝。在几天时间里，菌丝会从蚂蚁的外骨骼中冒出来，而且每次都是从它脑后的特定位置冒出来。在一周时间里，真菌会长到蚂蚁体长的大约两倍，并开始有性生殖。同时，蚂蚁的外骨骼发生了变化，为真菌提供了更好的保护，而真菌处在蚂蚁身体内部的部位开始功能分化。当真菌开始释放孢子，它就造就了一个“僵尸地带”，在蚂蚁身体下面形成一个面积达 1 平方米的感染区。路过这里的其他莱氏屈背蚁都会感染上致命的真菌。之所以真菌操纵蚂蚁死在离地25 厘米左右高的位置上，正是为了创造这样的“僵尸地带”。

《美国自然学家》上的论文还说，屈背蚁属的其他品种也会被偏侧蛇虫草菌感染，但它们的行为都不如莱氏屈背蚁理想。这说明生物的寄生行为是非常特化的，往往只针对一种寄主。未参与这项研究的寄生生物专家莱瑞（Adward Levri）说：“我没法想出比这个更好地说明生物适应性行为是怎么回事的例子了……它说明这种寄生需要寄主有多重的行为，或许它有多重控制机质。”

最近在德国发现的叶子化石正是第一次发现“僵尸蚂蚁”的化石证据，这个发现对研究寄生物控制寄主的演化史有着重要的意义。休斯说：“有好几种分子钟技术，都可以让我们知道生物行为是何时、在哪里产生的，而化石是‘校准’分子钟的很好方法。”“分子时钟”最常用的方法是检验一种生物和类似生物的基因差别，以确定它演化的时间跨度；而化石的年代可以用放射性同位素法精确测定，所以说它可以“校准”分子时钟。现在我们已经知道，这块化石形成于 4800 万年前，所以，“真菌大战僵尸”的故事至少已经上演了近 5000 万年了。

物种宿主

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蚂蚁不是唯一一种能被微生物变成“僵尸”的生物，毛毛虫也是不幸者之一。毛毛虫一旦感染杆状病毒之后，会被驱使攀爬至树梢，心甘情愿地等待生命终结。杆状病毒最终会使毛毛虫变成数百万个杆状病毒的粘性液体，

并从树梢上落至地面的植物之中，把病毒传染给更多未来的受害者。鸟儿也会吞食死幼虫，这样也实现了长距离的病毒传播。如今，研究人员已经发现了杆状病毒是如何操纵它的宿主，爬至树顶并待在那儿直至死亡。

近日在线刊登在《生物学通讯》上的研究报告指出，病毒改变了毛毛虫对光的反应方式。无论光线条件如何，未受感染的蛾幼虫会在宿主植物 上爬上爬下。它们从来不会爬的如此之高，以至到达植物 的顶端。而且，成熟的幼虫在变成蛹之前，也会待在植物底部这个安全的地方。但是，受感染的幼虫会在光存在的情况下开始攀爬 3 天，然后在接下来的近 14 个小时里要攀爬几乎 35 毫米。不过，在完全黑暗的条件下，受感染的幼虫并没有爬 那么高。因而，病毒驱使毛毛虫向有光的地方爬行，反而促使它们爬到宿主植物的顶端并等待死亡。

科学家表示，与蚂蚁不同，其他很多沦为僵尸真菌受害者的昆虫在孢子扩散到体内各处之后，已经很难分辨它们到底是什么昆虫。比如苍蝇、蟋蟀同样会沦为僵尸真菌的猎物。对于让蟋蟀变成僵尸的真菌，科学家仍知之甚少。

拯救真菌

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科学家们发现了一种能够拯救这些可怜蚂蚁的真菌

，一种能够阉割“僵尸真菌”的真菌(anti-zombie-fungus fungus，“抗'僵尸真菌'真菌”，)，名为hyperparasite fungus，双重寄生菌。下图就是一只被僵尸真菌感染后又被双重寄生菌感染的蚂蚁，那些白色又夹杂着黄色的东西就是双重寄生。这种双重寄生菌能够寄生于“僵尸真菌”上，破坏绝大多数“僵尸真菌”的孢子，使其只有大概6.5%的孢子能够存活下来，因此，即使周围有一大群僵尸蚂蚁，其余健康蚂蚁也很少会被感染了。