
深读第86期,蟑螂有很多种死法,比如被鞋底重击后再被冲进马桶,比如昏倒在一堆不明药物旁……空留一抹冤魂和可能已经四散在空气中不知道会不会活下去的崽儿们。
但很多人不知道的是,它还有一种高级且心满意足的死法——死在 “摄魂大法”下。
你没看错,“摄魂术”,这种我们以为只出现在影视剧中的神奇技能,真的存在于动物界,施展这门秘术、然后对蟑螂进行“精神控制”的主角则是扁头泥蜂。在它面前,蟑螂不过是把自己洗干净乖乖等着被吃掉的铁憨憨。
下面,就让我们进入大型“精神控制”现场,一起见证扁头泥蜂是如何把蟑螂玩弄于“毒刺”之间的。
我不知道蟑螂会不会做梦,如果会的话,扁头泥蜂(jewelwasp)的形象想必深植在它们的梦魇之中。对我们人类来说,这种小型独居热带泥蜂完全不足为惧,毕竟它们不会操纵我们的意志,让我们心甘情愿地成为幼蜂的鲜食,但毫无防备的蟑螂却难免遭此厄运。这是现实版的恐怖电影;事实上,电影《异形》(Aliens)系列里破胸而出的怪物原型正是扁头泥蜂和类似物种。它们的故事简单而诡异:雌蜂能控制蟑螂的意识,抹除它们的恐惧与逃生的意愿,让它们乖乖成为幼蜂的口粮。不过,和大荧幕上的情节不一样的是,让健康蟑螂变成行尸走肉的不是什么无药可治的病毒,而是一种毒素。当然,这种毒素非常特殊,它能直接作用于蟑螂的脑部,就像毒品一样。
无论是人类的大脑还是昆虫的大脑,其核心都是神经细胞。能影响神经细胞的有毒化合物也许有数百万种,某些毒素不仅能破坏周围神经系统(负责控制肌肉和全身其他细胞的神经细胞),还能影响防卫周全的中枢神经系统,所以,影响我们的大脑,这似乎也就不足为奇了。有的毒素能够跨越生理性的藩篱,从遥远的注入位置出发,千辛万苦地周游整个身体,最终穿越血脑屏障,进入受害者的脑子。而有的毒素则是直接注入受害者脑部,例如扁头泥蜂和僵尸蟑螂宿主的案例。
扁头泥峰将毒素注入受害者脑部 | 图源:《有毒》
神经毒素的作用不仅仅是麻痹身体,扁头泥蜂为我们提供了完美而恐怖的案例。这种泥蜂的个头通常只有受害蟑螂的几分之一,它从上方向下俯冲,用嘴叼住蟑螂,同时将“毒刺”(其实就是改良后的产卵器)瞄准猎物身体中部,即第一对腿之间的胸口。注射过程仅需几秒,毒素化合物很快就会起效,让蟑螂陷入暂时的瘫痪,以便泥蜂更加精确地进行下一次瞄准。借助长长的毒刺,泥蜂将“洗脑”毒素注入猎物神经节的两个区域,昆虫的神经节相当于我们的大脑。
泥蜂的毒刺与猎物的身体非常契合,泥蜂甚至能够隔着蟑螂的外骨骼,精确地感觉到毒刺的位置,准确地将毒素直接注入猎物脑子的特定区域。毒刺刺入蟑螂的脑子以后,还能探查周围情况,根据力学和化学反馈找到正确的道路,穿过神经节鞘(ganglionic sheath,相当于我们的血脑屏障),将毒素准确注入合适的地方。对扁头泥蜂来说,蟑螂脑部的这两个区域都很重要;科学家曾人工切除蟑螂脑子里的这两块区域,以观察扁头泥蜂的反应。结果发现,泥蜂会努力寻找这两个地方,它会花很长时间用毒刺在蟑螂的脑子里徒劳地搜寻缺失的脑区。
精神控制就此开始。首先,受害的蟑螂会自我清洁;一旦前足从由扁头泥蜂毒素引起的短暂麻痹中恢复,它就会立即进入异常挑剔的自我清洁流程,大约持续半小时。科学家发现,这是注入蟑螂脑部的毒素引发的特有行为,要是蟑螂没被毒刺螫过脑部,那么即便它与扁头泥蜂有所接触,或者情绪十分紧张,也不会表现出这样的行为。如果蟑螂脑部受到大量多巴胺的刺激,也会产生类似的清洁冲动,所以我们猜测,这种病态的清洁行为可能是毒素里的类多巴胺成分引起的。对于清洁行为到底是毒素的主要作用之一还是副作用,这样的一个问题尚无定论。有人相信,清洁行为是为了能够更好的保证向脆弱的幼蜂提供干净无菌的美餐;但另一些人认为,这或许只是为了拖住蟑螂一段时间,好让扁头泥蜂提前为它准备好坟墓。
多巴胺是一种迷人的化学物质,它广泛存在于从昆虫到人类的多种动物的大脑里;而且在所有动物身上,它的作用都至关重要。在我们人类的大脑里,多巴胺是精神“奖励系统”的一部分;令人愉悦的事物会刺激大脑分泌大量多巴胺。因为这种化学物质能让我们感觉良好,所以它堪称恩物,但与此同时,多巴胺也与成瘾行为和可卡因等非法化学物带来的“快感”有关。我们永远无法知道,蟑螂脑子里充斥大量多巴胺的时候,它是否也会觉得欲仙欲死,但我愿意相信,它和我们一样。考虑到它即将走向那么悲惨的结局,如果在这样的一个过程中连一点儿快感也没有,那实在过于冷酷。
蟑螂清洁身体的时候,泥蜂会离开猎物去寻找合适的地点。它要准备一个黑暗的地穴来安置自己的孩子和已成“僵尸”的蟑螂口粮,这需要花费一点儿时间。大约30分钟后,泥蜂回到蟑螂身边,此时毒素已经完全起效——蟑螂彻底丧失了逃跑的意愿。从理论上说,这种状态是暂时的:如果在此时将中毒的蟑螂和泥蜂分开,不让孵化的幼蜂把它吃掉,那么蟑螂的“僵尸”状态会在一周内消退。然而对可怜的蟑螂来说,最近一段时间实在太长。在它的大脑恢复正常之前,幼蜂早已大快朵颐,把这位宿主吃得一干二净。
蟑螂的运动能力未受损伤,但它似乎根本不打算动用这项能力。所以,毒素并未麻痹蟑螂的感知,而是改变了大脑对感知的反馈。科学家甚至发现,如果对中毒的蟑螂施加一些本应引起逃避反应的刺激,例如触碰它的翅膀和腿,蟑螂的身体仍会向大脑发送信号,只不过这只可怜的虫子不会做出反应。这是因为毒素抑制了特定的神经细胞,削弱了蟑螂的活跃度和敏感度,于是它突然变得无所畏惧,一点儿也不怕被埋在地下活生生地吃掉。在这样的一个过程中,起效的是针对GABA门控氯离子通道的毒素。
GABA 即γ- 氨基丁酸,它是昆虫(和人类)大脑里极为重要的神经递质之一。如果说神经细胞活动像一场派对,那么GABA就是那个扫兴的家伙;它会抑制神经细胞,让后者难以被来自氯离子通道的刺激所激发。不过,GABA的抑制作用也不是绝对的,所以只要刺激够强,信号也可能被传递出去。泥蜂控制蟑螂正是采用的这套机制。泥蜂的毒素里含有GABA和另外两种同样会刺激氯离子受体的物质: - 氨基丙酸和牛磺酸。这些物质还能预防神经细胞对GABA的再吸收,从而延长抑制效果的持续时间。
图源:范德比尔特大学,卡塔尼亚实验室
虽然这些毒素可以切断蟑螂的部分脑部活动,防止它逃走,但是,毒素不会自行前往蟑螂脑部的正确位置。所以,扁头泥蜂必须直接将毒液注入猎物的神经节。对泥蜂来说幸运的是,这些毒素不光能把蟑螂变成“僵尸”,还有短暂的麻痹作用,让它可以方便地实施“颅内注射”。GABA、 - 氨基丙酸和牛磺酸还会暂时性地抑制运动神经细胞,所以泥蜂只需这一套毒素就能完成两项截然不同的任务。
等到猎物乖乖安静下来,泥蜂就可以咬开蟑螂的触须,啜饮甜美营养的虫血来补充能量。然后它会牵着残存的触须,就像人类牵着马儿的缰绳一样,引导蟑螂前往最后的葬身之所。进入地穴后,泥蜂会在蟑螂的腿上产下一枚卵,然后把地穴封起来,让自己的后代和猎物一起待在里面。
除了控制意识,泥蜂的毒素还有另一种可怕的作用。蟑螂在地穴里等待必将降临的厄运时,毒液还会减缓它的新陈代谢,以保证它能活到幼蜂出生。我们大家可以通过单位时间内的耗氧量来判断生物新陈代谢的速率,因为所有动物(包括人类)在利用食物或体内脂肪产生能量时都会消耗氧气。科学家发现,被扁头泥蜂螫过的蟑螂,其耗氧量远低于健康同类,这可能是因为蟑螂中毒后活动减少。但是,哪怕给蟑螂喂药或切断神经细胞,让它们陷入瘫痪,它们的存活时间依然比不上被扁头泥蜂螫过的“僵尸”。
为什么中毒后的蟑螂活得格外久?关键可能在于充足的水分。我们尚不清楚泥蜂毒质让蟑螂保持水分充足的具体机制,但这确保了扁头泥蜂幼虫破壳而出时有新鲜的食物可吃。然后要不了多久,新的泥蜂就会钻出地穴,把蟑螂的遗骸永远地留在身后的黑暗之中。
神经毒素可能产生众多极端效果,扁头泥蜂的案例只是其中一种而已。与扁头泥蜂同属的蜂类超过130 种,这中间还包括新命名的扁头摄魂蜂(Ampulexdementor,它的名字来自《哈利 · 波特》系列里看守魔法监狱阿兹卡班的摄魂怪)。扁头摄魂蜂所属的家族庞大而多样,至少拥有上万个物种,它们以精神控制著称。这些物种的生命周期令人毛骨悚然:成蜂的食性与其他胡蜂和蜜蜂无异,但幼蜂却必须寄生在其他动物身上。它们无法完全独立,却又不能算是寄生虫——用科学家的术语来说,它们是拟寄生性昆虫。
蟑螂不是寄生蜂的唯一目标,蜘蛛、毛毛虫和蚂蚁都可能成为它们的猎物。生活在北半球温带地区的潜水蜂(Agriotypus)会钻入水下,把卵产在石蛾幼虫身上,为了完成这项任务,它最多能在水下待15 分钟。勇敢的毛缘小蜂(Lasiochalcidia)生活在欧洲和非洲,它们会义无反顾地飞进蚁狮恐怖的嘴巴,把卵产到蚁狮的喉咙里。甚至有一些重寄生蜂(hyperparasitoid)会以其他寄生蜂为宿主,比如说,生活在欧洲和亚洲的折唇姬蜂(Lysibia)会找到被螟蛉盘绒茧蜂(Cotesia)寄生过的毛毛虫,并把卵产在刚刚化蛹的茧蜂幼虫体内。在某些情况下,有些胡蜂物种会嵌套寄生,形成俄罗斯套娃一样的多重结构。
为了确保幼蜂安全地长大成年,这些寄生蜂从宿主身上得到的不单单是食物。有一种寄生蜂还会把毛毛虫宿主变成傀儡战士,即便幼蜂刚刚啃食了毛毛虫的身体,毛毛虫依然会忠诚地保卫幼蜂。另一种寄生蜂幼虫会迫使蜘蛛宿主为它织一张丑陋但坚固的网来保护蜂蛹,然后再把宿主杀死。
不过,尽管这些非同寻常的寄生蜂堪称精神控制的大师,但是除了它们,还有另一些物种能够利用毒质来改变对手的精神状态。有些物种的神经毒素甚至达到了蜂类无法企及的高度——它们能跨越人类的血脑屏障。但是,和蟑螂不一样的是,我们智人对这些搅乱大脑的物质有一种奇怪的亲近感。蟑螂对寄生蜂的毒素避之不及,但与之相反,有的人类却愿意支付每剂高达500 美元的天价去获取类似的体验。
本文所选片段摘录自《有毒》,[美] 克丽丝蒂 · 威尔科克斯著,阳曦 译,2019年11月由低音 北京联合出版公司出版,已获得授权。
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莫名想对蟑螂说声“允哀”
