寄生蟲為什麼要有中間寄主?


一是為了更好的傳播,所以需要老司機求帶。植物會利用昆蟲傳播花粉,利用動物傳播種子,寄生蟲同樣如此。當然,植物會給這些辛苦的老司機一些報酬,花蜜水果之類的; 寄生蟲卻會最大榨取老司機的價值。

以瘧原蟲為例,中間宿主是人類,最終宿主是蚊子(一般認為,成年寄生蟲寄生並進行有性繁殖的宿主是最終宿主,其他都是中間宿主)。瘧原蟲在蚊子體內進行有性繁殖,然後生成的孢子體通過蚊子吸血時的唾液分泌傳染給人類,然後在人體內進行無性繁殖擴增,生成的配子體在通過蚊子吸血傳染給蚊子。顯然,一個蚊子會吸多個人的血,同樣,一個人也會被多個蚊子吸血。這麼傳播起來,速度是很快的。我們假設一下,如果瘧原蟲就一個宿主,無論這個宿主是蚊子還是人,瘧原蟲的傳播效率肯定會大減。瘧原蟲在不經過人的情況下從一個蚊子傳染給另一個蚊子,或者在不經過蚊子的情況下從一個人傳染給另一個人,基本上沒有可靠的途徑。

瘧原蟲的祖先大約在5億年前出現,是一類帶葉綠體的自養型原生生物,後來就變壞了,寄生在無脊椎動物的消化道中。隨著對寄生生活的適應,瘧原蟲祖先不再進行光合作用(但瘧原蟲現在仍然保留著類似葉綠體的質體),而且強化了生殖能力。脊椎動物出現後,某些被瘧原蟲祖先寄生的無脊椎動物學會了吸血,從而使瘧原蟲祖先們可以時不時的到脊椎動物體內觀光旅遊。那些能夠利用這一機會,在脊椎動物體內加緊繁殖以增大感染機會的寄生蟲就會被自然選擇下來,最終進化成現代的瘧原蟲和它們的親戚。事實上,瘧原蟲和它所有的親戚,生活方式都差不多,最終宿主是吸血昆蟲,而中間宿主都是脊椎動物。

二是為了相親大會和海天盛宴,更需要老司機求帶。寄生蟲在宿主內生活,需要時刻提防宿主的免疫系統。因此,寄生蟲需要有很高的遺傳多態性,有性生殖是不可缺少的,還要盡量避免近親結婚。想想吧,如果一個寄生蟲群體只進行無性繁殖或者近親結婚,最終這個群體所有個體的基因型都一樣。只要宿主免疫系統找到寄生蟲的一個漏洞,整個寄生蟲群體都會被消滅。對於寄生蟲來說,尋找親緣關係較遠的配偶非常重要。這可不容易。由於寄生蟲的繁殖能力實在是強,通常一個寄生蟲周圍都是它的同胞。這時,就需要呼喚老司機了。一般來說,寄生蟲的最終宿主和中間宿主大抵上是捕食/被捕食關係。吸蟲綱盛產各種多宿主寄生蟲,這些寄生蟲中間宿主一般是軟體動物,而最終宿主則根據捕食關係發展起來。肝吸蟲中間宿主是釘螺,然後是魚,最終宿主是人。當人吃被感染的魚時,不同地方,不同魚體內的吸蟲都進入了人的體內,相親大會和海天盛宴趕快開起來,吸蟲從而達到了生命的大和諧。血線蟲、腸吸蟲也有類似的機制。事實上,吸蟲綱祖先的原始宿主本是軟體動物,但相親大會實在給力,吸蟲的最終宿主就大多變成捕食者了。

儘管多宿主機制對寄生蟲有很多好處,但最大的問題就是,如何找到下一個寄主?苦修了老司機求帶的神功,卻找不到老司機,不就慘了嗎?一般來說,寄生蟲的多宿主都是通過捕食關係發展來的。所以最終宿主和中間宿主的捕食效率是制約多宿主進化的關鍵因素。一方面,寄生蟲為了增加宿主間的相互捕食機率無所不用其極。貓弓形蟲會讓老鼠愛上貓;有些吸蟲會讓昆蟲觸角變燈泡然後爬上高處吸引鳥類;雙腔吸蟲會給螺續命;以及其它非常多的例子(參見:一些病原體是如何做到操控宿主行為的? - 知乎)。另外一方面,如果實在捕食沒有發生,有些寄生蟲也能在一個寄主完成繁殖。比如說,某些雙腔吸蟲如果等的太久,而螺又快死了,就會在螺中進行近親結婚有性繁殖,從而完成生殖周期。


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