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生物之寄生及其基本类型

已有 807 次阅读 2019-8-18 13:59 |个人分类:自然之旅|系统分类:科普集锦

一、寄生(Parasitism)的概念

一个种(寄生者,Parasite)居于另一个种(寄主,Host)的体内或体表、从而摄取寄主养分以维持生活的现象。

《诗经》中有的“螟蛉有子,蜾蠃负之。”的诗句。其中螟蛉是鳞翅目昆虫的通称,而蜾蠃是一类寄生蜂。首先鳞翅目昆虫的青色幼虫,被某些寄生蜂带回自己的巢中。蜾蠃为什么“收养”其他昆虫的幼虫呢?其实,蜾蠃没这么善心,“收养”的青色虫子是为它自己幼虫准备的口粮。


再如冬虫夏草是一种叫做蝙蝠蛾的动物,将虫卵产在地下,使其孵化成长得像蚕宝宝一般的幼虫。另外,有一种孢子,会经过水而渗透到地下,专门找蝙蝠蛾的幼虫寄生,并吸收幼虫体的营养,而快速繁殖,称为虫草真菌。当菌丝慢慢成长的同时,幼虫也随着慢慢长大,而钻出地面。直到菌丝繁殖至充满虫体,幼虫就会死亡,此时正好是冬天,就是所谓的冬虫。而当气温回升后,菌丝体就会从冬虫的头部慢慢萌发,长出像草一般的真菌子座,称为夏草。在真菌子座的头部含有子囊,子囊内藏有孢子。当子囊成熟时,孢子会散出,再次寻找蝙蝠蛾的幼虫作为寄主,这就是冬虫夏草的循环。

二、寄生的分类:

2.1 体外寄生(Ectoparasitism)

寄生于寄主的体表,如跳蚤、虱、蜱。

2.2 体内寄生(Endoparasite)

寄生于寄主的体内,如蛔虫、血吸虫、绦虫等。

2.3 半寄生(Semiparasite)

从宿主身上获取生活史所需的部分营养,如寄生在林木上的桑寄生和槲寄生有叶绿素,可进行正常的光合作用,但根多退化,导管直接与寄主植物相连,从寄主植物内吸收水分和无机盐。

2.4 全寄生(Holoparasite)

从宿主身上获取生活史所需的全部营养,如菟丝子无叶片,不能进行光合作用,其导管和筛管与寄主植物相连,从寄主植物内吸收全部养分和水分。

2.5 社会性寄生(Social parasitism)

不摄取寄主组织,而是通过强迫其寄主动物为其提供食物或其他利益而获利的寄生物,如鸭种内的窝寄生(Intraspecific brood parasitism)、杜鹃种间的巢寄生(Interspecific brood parasitism)、蚂蚁的饲育寄生(Feed parasitism)等

社会性寄生的一个典型例子就是蓄奴蚁。蓄奴蚁专干掠夺别的蚂蚁来做自己奴隶的勾当。它们先派几个蚂蚁去侦察,当发现别的蚁巢后,便冲进去杀死守卫的兵蚁,然后从腹部分泌出一种信息激素,大队蓄奴蚁便蜂拥而来,专门抢劫蚁蛹,叼上一个就往回跑。当这些被掠来的蛹孵化成蚁后,不认得回去的路,只能给蓄奴蚁当奴隶。这些可怜的蚂蚁奴隶专门从事搬运食物、建筑仓库、修巢铺路、挖掘地道等苦工,还有的则在育儿室里当“保姆”,为主人饲养小蓄奴蚁或孵化劫掠来的普通蚁蛹。这些蚂蚁奴隶从不反抗,忍辱负重地干活,直至死亡。

社会性寄生的例子还有血蚁。血蚁可能是蚂蚁中最懒的一种,它们从不自己干活,而是隔一段时间,就到另外一种蚂蚁窝里抢蚁蛹。这种被抢的蚂蚁叫黑蚁。黑蚁蛹长大后,成小黑蚁。血蚁就命令这些小黑蚁服侍它们,为它们筑巢、采集食物、照料幼血蚁等。等到这批小黑蚁长大了,干不动活了,血蚁们再去黑蚁窝里抢蚁蛹。如此反复。

不过有的蚂蚁也会倒霉。有一种棕纹蓝眼斑碟的幼虫,能分泌出令蚂蚁垂涎的甜汁。当蚂蚁在路上遇到这种毛虫时,就用触须刺它一下,毛虫被刺后便装死躺下了。于是蚂蚁立即发出信息激素,招来了自己的同伴,大家齐心协力,你推我拉地,把这条肥肥的毛虫拖回了蚁穴。一顿美餐开宴了,全窝蚂蚁从四面八方爬上毛虫躯体,伸长触须,贪婪地吸吮着毛虫肚子上分泌出来的甜汁。奇怪的事发生了,不一会儿,只见蚂蚁们像醉鬼一样,一个个都醉倒了。而那条毛虫并未死去,相反在蚁巢里找到了所需要的食物—蚂蚁的幼虫和卵,趁着蚂蚁醉倒之际,美美地饱餐一顿。几天后,毛虫变成了蛹,又化作蝴蝶从蚁巢里飞走了。而蚂蚁却因贪食甜汁而开门揖盗,醉倒之后又听任毛虫吞掉自己的儿女,弄得家破人亡(九个蚂蚁的奇趣故事可参阅http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-1112098.html)。

2.6 单寄主寄生(Solitary parasitism)

寄生物仅需一个寄主便能完成整个生命过程的寄生方式,如野菰会将根扎入五节芒或甘蔗等几种禾本科植物筛管吸收营养,终生不更换寄主。

2.7 多寄主寄生(Multiparasitism)

指寄生物会在不同的寄主间迁移,像狗蚤会在不同的狗之间传播。

另一种是寄生物必须在固定的两种或两种以上的寄主完成生命周期,像血吸虫先寄生在淡水螺再寄生在人体;疟疾原虫第一寄主是疟蚊、第二寄主是人类等。

2.8 同类寄生(Parasitism with same species)

寄生的寄主与寄生者为同一种类。

如鮟鱇鱼鱼体扁平、头大尾小、行动迟缓、游泳困难,过着散居生活。它们居住在1600 m以下的深海,终年不见阳光,雌鱼性成熟后,很难找到雄鱼。然而它们有一种独特的生殖和繁衍后代的方法,就是雄鱼刚一出生就要去寻找雌鱼作为自己的终生伴侣。一旦碰上,就立即咬住雌鱼附着下来。从此以后,它的一辈子就靠雌鱼供养。若出生后几个月内找不到雌鱼,雄鱼就会饿死。雄鱼只要附在雌鱼身上后就一辈子吸着雌鱼的血液来维持生命过着寄生的生活,成为雌鱼身上的附属物。它本身也会发生一系列变化,除生殖器官继续长大外,其它器官均逐渐退化,以后随着雌鱼的长大,雄鱼完全被雌鱼的肉包嵌起来,好象是雌鱼体侧长着的肉瘤。因此,鮟鱇鱼雌雄的体长相差很大,雌鱼有1 m多长而雄鱼仅2 cm

同类寄生的还有雄性琵琶鱼和雄性藤壶。

人类有时候也会发生同类寄生的现象,即寄生胎(此类情况是否属于传统的寄生类型尚存疑)。寄生胎产生的原因主要是母亲怀的是双胞胎,但是一个胎儿发育快,另一个发育很慢,于是发育快的就将发育慢的胎儿吸收在自己腹内。一般情况下,寄生胎的五官和四肢均发育不全。

三、寄生物与寄主的相互适应与协同进化:

3.1 寄生物对寄生生活的适应:

感官和神经系统退化、吸取营养的结构发达。

专性固定器官。

超强的繁殖能力。

3.2 寄主对疾病的反应:

免疫反应:细胞免疫反应(Cellular immunological reaction)和体液免疫反应(Humour immunological reaction)

行为对策:整理毛、羽,逃离病区。

植物和低等动物的反应:非特异性免疫(Collateral immunization)、局部细胞死亡、提前落叶。

四、寄生物与寄主的数量关系:

寄生物与寄主协同进化的例子:

欧洲兔于1859年引进澳洲,随后即快速扩散,过度啃食,严重影响当地食草动物的草源。于是,澳洲于1950年使用Myxoma病毒来控制澳洲兔种群。开始时Myxoma病毒的毒性极强,数天内即杀死宿主。但是经过数年后,Myxoma病毒的毒性显著下降。

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