CNN报道
(CNN)——生活在某些昆虫内脏里的丝状蠕虫会让它们的宿主跳入水中淹死。
科学家们对这些类似意大利面条的寄生虫的了解已经相当奇怪了。
幼虫寄生于节肢动物，如蟋蟀和甲虫，并在它们的陆地宿主体内生长几个月，但它们必须回到水中交配和产卵。为了做到这一点，蠕虫操纵宿主的行为，迫使它寻找水并跳入水中。然后这些寄生虫就能从宿主的尾部蠕动出来，游走了。
但这些蠕虫变得更奇怪了。
遗传分析显示，马毛蠕虫——科学上被归类为线虫门——在数百万年前的进化中走了一条弯路，损失了所有其他动物身上30%的基因。
科学家们在对两种线虫的基因组进行测序时发现了这种缺失:淡水毛虫actogordius australiensis和海洋物种Nectonema munidae。
哪些基因缺失了?
虽然蠕虫的行为已经得到了很好的研究，但对它们的基因知之甚少。周二发表在《当代生物学》(Current Biology)杂志上的这项研究的主要作者塔瓦娜·库尼亚(Tauana Cunha)说，对澳大利亚南猿和北猿进行基因组测序的研究人员希望改变这种状况。库尼亚现在是芝加哥菲尔德自然历史博物馆的博士后研究科学家，但在哈佛大学有机体和进化生物学系攻读博士学位时开始了这项研究。
然而，当科学家们将他们的马毛蠕虫基因组与其他动物的基因组信息进行比较时，他们发现遗漏了一些东西，库尼亚告诉CNN。
“有一组特定的基因有望在动物群体中被发现，”她说。“它被用来衡量你的基因组质量。”这两种马毛线虫都缺少同一组基因——总共约200个，这表明这是该种群的基因组怪癖，而不是数据错误。
研究报告的作者称，进一步的分析表明，这些基因控制着纤毛的发育。
这些基因也存在于被称为原生生物的单细胞生物以及一些植物和真菌中，它们在细胞水平上调节着被称为纤毛的短毛状结构的发育。纤毛充当传感器，帮助细胞移动，过滤微生物和碎片。精子的尾巴是一根特殊的纤毛;纤毛还能帮助微生物游泳和捕获食物。这些结构覆盖在我们肺部和呼吸道的表面，并在视网膜细胞中生长。
这些蠕虫的活动仍然是个谜
科学家们报告说，虽然纤毛很有用，但马毛蠕虫似乎没有纤毛也能活得很好。先前对线虫的研究指出，它们缺乏纤毛，但这并没有在遗传水平上进行探索。日本北海道大学(Hokkaido University)生物科学系讲师、生物学家角井庆一(Keiichi Kakui)说，这项新研究为这种异常现象提供了一个新的视角，“结合了基因组尺度的分子数据和详细的形态学观察”。
Kakui没有参与这项新研究，他是一项研究的主要作者，该研究在深海甲壳类动物等足类中发现了第一批已知的海洋马毛蠕虫幼体。但Kakui在一封电子邮件中告诉CNN，目前尚不清楚这些寄生虫是如何在环境中导航的，特别是当它们缺乏大多数动物拥有的基本感官结构时。
Kakui说:“我很难想象这个物种是如何在广阔的深海中找到并进入它们的宿主的。”
迄今为止，科学家们已经发现了数百种淡水马毛虫和5种海洋马毛虫。海洋马毛虫一生都在水中度过，但淡水物种只有成年后才在水中生活。宿主动物的行为操纵只在淡水物种中为人所知。
库尼亚解释说，由于海洋和淡水马毛蠕虫谱系在数百万年前分化，基因丢失可能发生在一个祖先身上，两种谱系都遗传了缺乏纤毛基因的基因组。“通过对更多种类的蠕虫进行测序，我们将找到更多的证据。”
Kakui说，这项工作是“一个巨大的进步”，基因组数据为线虫及其近亲的系统发育关系和寄生进化提供了有价值的见解。
其他“控制思想”的寄生虫
改变宿主行为的寄生虫存在于许多不同的群体中。Ophiocordyceps——HBO电视剧《最后生灭》中“冬虫夏草”感染的真菌灵感来源——劫持蚂蚁的大脑，迫使它爬到高处的栖木上死去，而真菌则从蚂蚁的尸体上爆发出来。原生动物刚地弓形虫抑制了啮齿动物对捕食者的恐惧，并使受感染的狼在群体动力学方面更加鲁莽。在幼虫体内产卵的拟寄生蜂也会释放化学物质，使寄主成为幼虫的保镖。
科学家们仍在拼凑引发这些行为变化的分子机制。库尼亚说，更多的基因组数据将使研究人员有可能比较基因，并确定它们在多种寄生物种的行为控制中的作用。
“它们在这些机制上有什么相似之处吗?它们有或没有这些基因?”她说。“这些是我们能够更好地针对的一些问题，现在我们正在为以前没有代表过的不同动物建立更多的基因组资源。”
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