“洗脑”寄生虫继承了奇怪的基因缺口

马鬃虫比科学家们想象的还要奇怪。
parasitic horsehair worm
马鬃虫具有细长的身体,会缠绕并形成结。菲尔德博物馆

在我们脚下深处,几乎在地球上的任何地方,都存在着一种被称为马鬃虫或戈尔迪乌斯线虫的寄生细面条状操纵者。

这些鬼鬼祟祟、黏滑的生物缺失了三个主要系统:排泄系统、循环系统或呼吸系统。为了弥补这一点,它们会侵入蟋蟀、蚱蜢和其他无脊椎动物,侵入它们的神经回路,并最终对它们进行精神控制。一旦进入体内,成年蠕虫就会通过控制宿主并迫使它们寻找水源来采取行动,以便蠕虫可以爬出来交配。

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这些生物可能不仅缺失了维持功能的关键系统——而且还缺失了其 DNA 中的某些东西。菲尔德自然史博物馆和哈佛大学的科学家们测序了淡水马鬃虫Acutogordius australiensis和海水蠕虫Nectonema munidae的基因组。他们发现,这些动物缺失了编码纤毛的基因——纤毛是动物和人类几乎所有细胞上发现的毛发状结构。

研究人员于本月在Current Biology杂志上发表了他们的发现

“我们发现,非常令人惊讶的是,两种马鬃虫的基因组都缺失了大约 30% 的一组基因,而这些基因在基本上所有动物群中都应该存在,”芝加哥菲尔德博物馆的博士后研究员、该研究的首席作者 Tauana Cunha 说。

纤毛是真核细胞上发现的绒毛状丝状物,有助于将流体、碎屑和其他物质从一个地方移动到另一个地方。“动物使用纤毛结构来运动、清洁细胞、作为传感器(例如,您的眼睛和耳朵中都有纤毛),以及在精子细胞中。海绵用这些结构来移动水和进食,我们用它们做很多事情,”共同作者、哈佛大学比较动物学博物馆研究助理兼菲尔德博物馆昆虫学助理策展人 Bruno de Medeiros 说。“一个动物会失去纤毛和鞭毛,这真是太疯狂了,因为它们似乎如此有用,而且与动物的自然史如此紧密相连。”

马鬃虫的谱系历来研究不足。马鬃虫专家有限,而且对其基因组进行深入研究是一个昂贵且不常见的过程。但是,这些发现为“其他生物可能失去了像纤毛这样基本的细胞级结构”这一问题开辟了一系列新的疑问,Mederios 说。

“所以,这一主要动物谱系到目前为止一直被忽视。还有其他谱系。我们确实还没有所有动物基因组的清晰图景,”Mederios 说。

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虽然人类无需担心被精神控制的蠕虫,但了解这些寄生虫的运作方式对于保护环境和人类健康至关重要。例如, sampled 的海水物种是在深海龙虾中发现的,而龙虾可以供人类食用。其他节肢动物会为农作物授粉,甚至被用作饲料或实验性人类食物

“如果以蟋蟀为食的趋势持续下去,并且我们开始大规模生产蟋蟀,我们肯定希望了解潜在的寄生虫以及如何处理它们,这其中包括马鬃虫,”Mederios 说。

 

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