寄生蟲（Xenos vesparum）幼蟲跳到歐洲造紙胡蜂身上,，藏于工蜂腹部,，在那里它可以以宿主的血液為食
被感染的工蜂聚集到一起交配,，不過不是它們自己交配,，而是寄生蟲在交配
據(jù)國外媒體報(bào)道，美國賓州州立大學(xué)昆蟲學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn),，寄生蟲(Xenos vesparum)感染歐洲造紙胡蜂后,，能夠徹底改變歐洲造紙胡蜂的身體和行為，讓它們完全聽從自己的命令,。歐洲造紙胡蜂也因此完全拋棄由基因所賦予自己的社會角色,，并離開自己的蜂房，開始一段復(fù)雜的長途死亡之旅,。在這期間,，一些被感染的歐洲造紙胡蜂還會變成臨時(shí)蜂后，不過是一種極度危險(xiǎn)的假蜂后,。
美國賓州州立大學(xué)昆蟲學(xué)家法比奧-曼弗雷迪尼介紹說,，“有許多種寄生蟲感染宿主后，會讓宿主完全脫離正常的生命周期,。但在我們的研究中,，宿主的行為與它們的社會角色并不相符。對于社會性昆蟲來說,，每一個(gè)個(gè)體都要遵從不同的社會階層規(guī)范,。但這種寄生蟲會讓宿主脫離原來的社會階層,。”曼弗雷迪尼的研究成果近日發(fā)表于《動物行為》期刊之上。
對于一個(gè)獨(dú)立的工蜂來說,，它通常在春季遭遇寄生蟲(Xenos vesparum)幼蟲，這種幼蟲通常發(fā)現(xiàn)于樹葉之下,。幼蟲跳到工蜂身上,，藏于工蜂腹部，在那里它可以以宿主的血液為食,。這僅僅是故事的開始,。
在接下來的數(shù)周時(shí)間里，幼蟲成長得越來越大,。被感染的工蜂雖然也在成長,，但生長速度較慢，而且它比同類要小一些,，翅膀也更小,。此外，被感染者會變得越來越孤僻,。當(dāng)其他工蜂在忙于采食,、照料幼蟲、維修蜂房或保衛(wèi)家園之時(shí),，被感染的工蜂只懂得自己做自己的事情,。曼弗雷迪尼介紹說，“很明顯,，它們已經(jīng)喪失了特有的社會行為,。”
在夏初季節(jié)，蜂房里也是最繁忙的,。然后,，被感染工蜂就好像受到某種命令或驅(qū)使，離開自己的蜂房前往一個(gè)未知但預(yù)先確定的地點(diǎn),，其他被感染工蜂也會到那里聚集,。當(dāng)聚集的被感染工蜂到足夠數(shù)量時(shí)，交配行為開始,。不過,，需要特別指出的是，交配行為并不是工蜂自己交配,，而是寄生蟲的交配,，因?yàn)檫@時(shí)工蜂已經(jīng)失去生殖功能。
雄性寄生蟲(Xenos vesparum)此時(shí)已經(jīng)成熟并長出翅膀,，開始從宿主體內(nèi)爬出,。它們與雌性交配的方式很奇特,，雌性此時(shí)仍然大都留在宿主體內(nèi)，只會將身體的一端伸出宿主身體,。對于被雄性寄生蟲感染的工蜂來說,，到這時(shí)它們的故事已經(jīng)結(jié)束，因?yàn)榧纳x在它們身體上鉆出了許多洞,，這是它們死亡的主要原因,。不過，被雌性寄生蟲感染的工蜂卻可以繼續(xù)活著,，因?yàn)榇菩约纳x仍然生活在其體內(nèi),。它們自己采集食物并養(yǎng)肥自己。
接下來到了晚秋時(shí)節(jié),，它們又會前往蜂后聚集的場所,。它們會在那里過冬，休眠于蜂后附近,。曼弗雷迪尼介紹說,，“寄生蟲正在觸發(fā)一種蜂后行為，不過這種假蜂后是不能生殖的,。”到了春天,，真正的蜂后外出開始準(zhǔn)備筑巢，然而被感染工蜂卻會留下來等待,。在它們的身體里,，寄生蟲的孕育過程已接近完成。
在某個(gè)恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻,，被感染工蜂開始離開,，一部分會尋找覓食區(qū)，將寄生蟲的幼蟲釋放到樹葉底下,。另外一部分會在正午時(shí)分返回原來的群體,，因?yàn)檫@時(shí)真正的蜂后會外出采食，而負(fù)責(zé)守衛(wèi)蜂房的工蜂還沒有完全成熟,。曼弗雷迪尼介紹說,，“這些被感染的工蜂會在蜂房中到處亂躥，撒布身上所攜帶的致命寄生蟲,。它們不會產(chǎn)卵,，也不會建造蜂房，它們簡直就是無法無天,。”
曼弗雷迪尼認(rèn)為,，這樣一個(gè)復(fù)雜的生命周期的形成，往往需要長期的共同進(jìn)化過程,。盡管這種共同進(jìn)化過程是恐怖的,，但也是一種穩(wěn)定的共生過程,。寄生蟲(Xenos vesparum)分布非常廣泛，而歐洲造紙胡蜂生命力也非常旺盛,，數(shù)量眾多,。不過，在美國于上世紀(jì)80年代引進(jìn)歐洲造紙胡蜂時(shí),，美國境內(nèi)并沒有發(fā)現(xiàn)這種寄生蟲,。曼弗雷迪尼認(rèn)為，“或許其他種造紙胡蜂有自己的寄生蟲,。”
曼弗雷迪尼希望能夠弄清楚寄生蟲(Xenos vesparum)究竟改變了宿主什么基因從而達(dá)到控制對方的目的。曼弗雷迪尼介紹說,，自然界也有許多種寄生蟲能夠改變宿主的行為,，但很少有如此復(fù)雜的過程。“這種怪異的寄生行為打破了所有傳統(tǒng)的寄生規(guī)律,，幾乎徹底改變了宿主所有的身體和行為,，以及宿主群體的社會角色和結(jié)構(gòu)。”(生物谷 Bioon.com)
doi:10.1016/j.anbehav.2011.09.012
PMC:
PMID:
When a parasite breaks all the rules of a colony
Laura Beania, , , Romano Dallaib, 1, David Mercatib, 1, Federico Cappaa, Fabiola Giustib, 1, Fabio Manfredini
The macroparasite Xenosvesparum affects both the behaviour and the physical traits of its host, the social wasp Polistes dominulus. Female wasps, if parasitized, do not perform any social tasks and desert the colony to gather at specific sites, where the parasite mates; at the end of summer they form prehibernating clusters joined by healthy future queens to overwinter. Parasitized wasps become highly gregarious. In April, healthy wasps leave the aggregations to found new colonies, while parasitized wasps remain in overwintering groups and release parasites to infect wasp larvae only later in the season. We studied the prolonged gregarious behaviour of parasitized wasps and analysed the morphology of parasitized and healthy wasps in aggregations collected over a 7-year period to determine whether the parasite affects host size, wing symmetry, ovarian development and lipid stores. All parasitized wasps were smaller and had undeveloped ovaries and more wing fluctuating asymmetry than unparasitized wasps, irrespective of time of year, parasite load and parasite sex. If infected only by one or two X. vesparum females, the wasps had large fat bodies, which could facilitate their overwintering. In contrast, wasps infected by at least one male parasite had little lipid and died at the end of the summer. Thus, X. vesparum, may play a role in the fate of its host, by exploiting wasps’ tendency to form aggregations outside the colony and by altering its caste system, nutrient allocation, diapause timing and life span to achieve its own reproduction and dispersal.
