寄生虫的回报:狼感染弓形虫后提升狼群领袖潜质?!

【字体: 时间:2022年11月29日 来源:nature

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  这项研究是为数不多的显示弓形虫对野生动物行为影响的研究之一,表明病原体可以对野生动物种群的生态和行为产生深远影响

  

明尼苏达大学的研究人员报告,根据对200多只北美狼的分析,他们发现感染了一种常见寄生虫——刚地弓形虫Toxoplasma gondii的狼比未感染的狼更有可能成为狼群首领。受感染的动物也更有可能离开它们的家庭群体,独自生活。

刚地弓形虫是一种普遍存在的多宿主原生动物寄生虫,能够感染任何温血物种,并需要一个猫科动物作为决定性宿主进行有性繁殖。 感染的传播途径有两种:一是吞食决定性宿主在环境中脱落的卵囊(例如,通过水或植被的环境介导传播),二是吞食决定性宿主或中间宿主中受感染的组织囊,或者,如果胎儿未受感染,则通过垂直的先天性传播。

一旦接触到中间宿主,感染就会从肠道内壁扩散,在大脑和肌肉组织中形成囊肿,就会发生急性弓形虫病。 如果在怀孕期间发生急性感染,可导致分娩并发症、自然流产和死产; 在年轻或免疫抑制的个体中可引起致命的脑炎。 具有免疫能力的个体通常没有临床症状,但由于囊肿的存在,会有慢性终生感染。

刚地弓形虫还会使它的宿主变得大胆——这是一种增加其生存能力的机制。为了有性繁殖,刚地弓形虫必须从中间宿主到达猫的身体——例如它的中间宿主被猫吃掉的时候。如果寄生虫改变了宿主的行为,使其变得鲁莽,这种情况就更有可能发生。在啮齿类动物的研究结果中,感染通常与对猫的恐惧减少和探索行为增加有关。实验研究表明,即使是健康的人,慢性感染也会导致多巴胺和睾酮分泌增加。 这些激素的变化会导致攻击性和冒险行为的增加,如过度活跃的运动增加,以及恐新症的减少,承担更多的风险。

温血哺乳动物可以通过食用受感染的动物或摄入受感染猫的粪便中的刚地弓形虫而感染。急性感染一段时间后,半休眠囊肿在肌肉和脑组织中形成,并在宿主的余生中持续存在。多达三分之一的人可能是慢性感染。

已知弓形虫会感染野生动物,但很少有研究检查野生动物感染后的行为。在肯尼亚的一项研究中,被感染的鬣狗更有可能被狮子吃掉。蒙大拿州大学的野生动物学家Connor Meyer和Kira Cassidy想到了一个将感染与野狼行为联系起来的难得机会:在怀俄明州黄石国家公园集中收集灰狼(Canis lupus)的数据,历时近27年。黄石公园的一些狼住在美洲狮附近,有时还从美洲狮那里偷食,而美洲狮是已知的寄生虫携带者。狼吃了猫或猫的粪便就会被感染。

研究小组研究了229只狼的256个血液样本,这些狼一生都被仔细观察,并记录了它们的生活历史和社会地位。研究人员发现,与未感染的狼相比,感染的狼离开原家庭组建新狼群的可能性要高出11倍,成为狼群首领的可能性要高出46倍,而狼群首领往往是狼群中唯一能繁殖后代的狼。

作者说:“我们得到了那个结果,我们目瞪口呆。”“这比我们想象的要大得多。”这项研究今天发表在《通讯生物学》上。

犹他州立大学的狼生物学家Dan Macnulty说,这项研究“提供了令人信服的证据,证明了病原体可以对野生动物种群的生态和行为产生深远影响”。他补充说,这表明对黄石国家公园的狼和其他野生动物进行长期研究的巨大价值。

生态系统的影响

未来,该团队希望研究感染是否会使狼更有可能成功繁殖,以及低感染率或高感染率在生态系统中可能产生的连锁反应。弓形虫感染率高的狼种群可能会在一片土地上更快地扩张,因为单个狼会选择分散。具有侵略性和冒险精神的狼群首领可能会影响整个狼群的行为,甚至可能增加他们遇到美洲狮的机会,让更多的成员感染。

这个故事的寓意是寄生虫可以成为生态系统的主要参与者。“寄生虫的作用可能比人们通常认为的要大得多,”他说。


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