當今約有四成的動物都是寄生生物。

一隻紋白蝶(cabbage butterfly)幼蟲殭在菜蝶絨繭蜂(Cotesia glomerata, white butterfly wasp)的繭上。菜蝶絨繭蜂是紋白蝶最常見的寄生者,幼蟲會啃食紋白蝶幼蟲的體內組織,並因此殺死宿主。PHOTOGRAPH BY ANAND VARMA, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
一隻紋白蝶(cabbage butterfly)幼蟲殭在菜蝶絨繭蜂(Cotesia glomerata, white butterfly wasp)的繭上。菜蝶絨繭蜂是紋白蝶最常見的寄生者,幼蟲會啃食紋白蝶幼蟲的體內組織,並因此殺死宿主。PHOTOGRAPH BY ANAND VARMA, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

【譯註:寄生分兩大類,寄生(Parasite)與擬寄生(Parasitoid)。二者的差別在於寄生型寄生生物並不會殺死宿主,而能長期居住在宿主身上;而擬寄生型生物則會殺死宿主,生活在宿主體內只是他生命周期的一部分。在本文中兩型的寄生生物種類都有提到,不過原文僅使用Parasite描述,故編譯上以「寄生」為主,並不特別強調「擬寄生」】

當我問溫斯坦(Sara Weinstein)最喜歡的寄生蟲是哪一種時,她大笑說:「寄生在青蛙身上的蒼蠅很有趣哩!」

這類蒼蠅有許多種,其中兩種較廣為人知的也被稱作「蟾蜍蒼蠅」,雌蠅會將卵產在青蛙或者蟾蜍的皮膚上,不過有時候也會產在鼻孔內。當蛆孵化出來後,會邊吃邊鑽進宿主體內;偶爾可從牠們在宿主側面鑽出的傷口裡見到其蹤影。這口腹之慾對宿主來說可真是致命,當蟾蜍嚥下最後一口氣之後,蟾蜍蒼蠅也就一走了之「登大人」去了。

【譯註:一般而言toadfly最常指的是麗蠅科(Calliphoridae)綠蠅屬(Lucilia)的蟾蜍綠蠅(Lucilia bufonivora)】

除了蟾蜍,許多昆蟲也飽受寄生蜂與寄生蠅之類的寄生動物所苦。不過對於脊椎動物來說,被寄生的結局並不如無脊椎動物那般令溫斯坦毛骨悚然:「我們不認為脊椎動物會像無脊椎動物那般,全然受寄生動物操控。」

所謂的寄生動物,是指那些生活史某些時刻生活在其他動物身上。很容易(希望是啦)去想像他們是自然界裡的異數,好比統計上的極端值一般,只有在運氣不好的時候會遇上。但就像我在TED曾演說過的,寄生動物比極端值更為常見,大約有四成的動物都是以這種方式生活著。去掉大象、蜂鳥、鯨魚與陸龜這些生物,若我們隨機在動物界裡選一個生物,會有很高的機率抽到那些過著茹毛飲血、傳播病原體、閹割宿主的寄生動物們。

【編按:寄生去勢(Parasitic Castrators),也譯作寄生閹割,是指因為受到寄生而無法繁衍後代的宿主情況,例如寄生動物佔據生殖器官、影響內分泌系統或者消耗宿主太多能量等等,都會使宿主暫時或永久地失去生殖能力。】

實際上,溫斯坦與她的指導教授庫里斯(Armand Kuris)指出,寄生行為在演化上至少出現了223次,比先前估計的60次還要高出4倍。

他們寫到:「如果能對於寄生行為的來龍去脈有更全面的探索,將有助於我們理解生命的演化。」

蟾蜍蒼蠅是第一個吸引溫斯坦的寄生動物,從此以後這位聖塔芭芭拉的加州大學研究生便一頭栽進了寄生動物的世界裡。

溫斯坦想知道牠們在演化之路上曾經發生過什麼事?

想像一下,一群動物一旦開始了寄生生活,在宿主的身上盡情探索,也許這就使得牠們快速演化成各式各樣的新物種;還是說牠們已經到了演化的死胡同,與特定的宿主綁在一起,並隨著宿主一起死去?

為了檢測這些點子,溫斯坦與庫里斯編纂了一份寄生動物的清單,並計算這些古怪的生命獨立演化了多少次?答案是──223次。儘管這個數字很大,但可能依舊低估了,曼徹斯特大學的庫魯克萱(Sheena Cruickshank)說:「仍有太多太多的寄生動物我們還沒做基因定序,甚至根本還沒發現。」

【譯註:檢測某性狀的基因突變速率,可以逆推回去該基因出現的時間點,並因此得知該性狀在什麼時候演化而來,因此可以用來計算寄生行為在歷史上出現的次數。】

寄生動物有九成主要歸屬在十個分類群裡,例如黃蜂、扁蟲與線蟲等等。這些都是演化上相對古老的分類群,早在恐龍出現以前就已經過著寄生的日子,與宿主糾纏不休迄今。

【譯註:黃蜂(wasp)泛指細腰亞目(Apocrita)裡面除了螞蟻與蜜蜂的多種生物。】

在目前已知的35個主要分類門(phyla)之中,有15個曾出現過寄生動物;另外20個門包含了許多微小而我們對其所知甚少的生物,所以我們對於寄生動物的統計還有很大的不足。

通常寄生動物會長的一副「蟲蟲樣」,不過形狀跟大小實在多不勝數;除了寄生蒼蠅與寄生蜂,甚至還有寄生蛾、從海參肛門鑽入並啃食內臟的隱魚(pearlfish)、像是在開合跳的寄生型水母、在螃蟹身上生根的藤壺等。溫斯坦說:「寄生動物如此豐富的多樣性、如此繁多的類群,想要在50年內完成研究根本不可能。」

平均而言,溫斯坦與庫里斯發現,寄生動物既沒有加速新物種的形成,卻也沒限制了它。「對演化來說,『寄生』算是一個相當熱門的選項。但是實在算不上是什麼演化奇蹟,在演化樹上並沒有更多或更少的分支。」同為曼徹斯特大學的克里斯奈(Chris Knigh)說

不過有一個類群似乎特別容易演化出寄生行為──節肢動物,就是有硬殼與多節腳的那一個類群,包含了昆蟲、蜘蛛與甲殼類等等。這似乎並不讓人感到意外,在動物世界裡面節肢動物擁有最豐富的物種數。不過物種的數量並不能表示其中採寄生方式的比例,舉例來說,甲蟲在節肢動物裡面是多樣性最高的一群,但是其中有寄生行為的物種比蟎或蒼蠅都還要少。

這些動物在有寄生傾向的時期,胃口格外具備彈性、多樣化與機會主義。「牠們已經開始習於利用短暫性資源,這有助於牠們過渡到寄生型態。」溫斯坦說道,她正在檢驗這個想法,研究重點擺在特定的一群寄生動物,並比對牠們特徵的關聯。

比起聚焦在那九成寄生動物的譜系,找出在演化樹上最基群的寄生動物,例如線蟲或是扁蟲,溫斯坦對於剩下的一成更感興趣。

「那些龐大而古老的類群轉變成寄生生活時,距今實在太遠而難以研究;更晚期演化出來生物,反而較容易讓人理解寄生的起源。」溫斯坦解釋道。

 

撰文:Ed Yong

編譯:曾柏諺