昆蟲界傀儡大師真菌，感染果蠅後將其操縱到死
加州大學柏克萊分校博士生 Carolyn Elya 在住家陽台發現控制昆蟲的傀儡大師：一種感染果蠅的真菌，會侵入果蠅的神經系統，並由內而外吞噬牠們。
2015 年夏天，當 Elya 第一次看到放在陽台的西瓜腐爛，但周圍果蠅橫屍遍野時，她沒有嚇得花容失色，反而感到十分興奮──她懷疑是真菌造成果蠅死亡。
於是 Elya 每天早晨和傍晚都定時觀察這顆西瓜，越來越肯定一定是西瓜的真菌控制了果蠅，最終導致牠們死亡。她將實驗室用的黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）帶回家，試著讓牠們也被真菌感染，最終她成功了。不過她也發現果蠅不能以實驗室提供的標準食物餵食，因為那種食物含有抗真菌劑，會使果蠅不被真菌感染。
至於那些受感染的果蠅在痛苦死亡過程中，就像繫在繩子上的傀儡，會爬到高處、張開翅膀、露出腹部使真菌附著，真菌的孢子便可從高處向四面八方射出，感染更多果蠅。
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▲ 果蠅屍體上的真菌由分生胞子梗（conidiophores）向外形成分生孢子（conidia）。本片以 20 倍放大，每分鐘拍照記錄一次持續 222 分鐘，再以 10fps（frame per second）速度播放。（Source：論文）
Elya 說：「我認為對果蠅而言，真菌是又大又壞又邪惡的生物，但事實上真菌也有脆弱的一面。我也發現許多奇怪之處，彷彿在讀科幻小說。真菌就像身體的入侵者。當我告訴其他人我正在研究的事情時，他們多半覺得噁心；但當我告訴他們這些真菌不會感染人類時，他們便開始感興趣了。」
有許多微生物，如細菌、真菌、原生動物都會操控動物的行為，但科學家還不了解這些微生物如何侵入並控制動物的神經系統。因此藉由徹底研究果蠅，或許便能了解其中機制。
這種學名為 Entomophthora muscae 的真菌已有 160 年歷史，其中屬名 Entomophthora 意思就是「昆蟲破壞者」。這種可控制昆蟲的行為模式在真菌裡並不常見，而有些真菌會入侵螞蟻、蚜蟲、甲蟲、蟋蟀，並控制牠們的行為，將牠們逼上致命高處，使附著在昆蟲身上的真菌能將孢子四射，科學家將這種行為模式稱為「登頂症」（summit disease）。
Elya 目前已知真菌會入侵果蠅的神經系統，這也為研究真菌控制宿主的機制提供線索。她還更進一步發現，雖然真菌控制了果蠅的神經系統，並從果蠅的脂肪獲取能量，但就目前的研究結果顯示，果蠅對真菌的入侵無能為力。Elya 說：「菌絲會逐漸吞噬果蠅的腦，也會吃掉牠的肌肉。」
當果蠅的脂肪消耗殆盡後，果蠅便會出現行為異常。很顯然，真菌不僅入侵果蠅的神經系統，還控制了牠的器官，於是果蠅開始轉往高處棲息。最終真菌的菌絲從果蠅鼻腔竄出，將喪失飛行能力的果蠅固定在所處位置表面，而果蠅的翅膀會固定成不自然的 90 度反折，菌絲再吸取果蠅的體液至其死亡。
▲ 受感染的果蠅鼻子伸出菌絲，被菌絲固定在高處等待死亡。
Eisen 教授向《大西洋》雜誌（The Atlantic）表示：「微生物是生物中最具創新能力的，微生物和動物間的交互作用始終存在，而微生物一直求新求變，試圖擁有操縱宿主的能力。」Elya 和 Eisen 的研究發表在《eLife》期刊，並將繼續進行後續研究。
（圖片來源：加州大學柏克萊分校）
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