文：小肥波
螳螂、蟋蟀等昆蟲，會因為被俗稱鐵線蟲或馬毛蟲的線形蟲動物門（Nematomorpha）寄生物寄生，而成為「神風特攻隊」自殺式跳入水中，讓鐵線蟲鑽出宿主身體，尋找異性交配，完成物種的繁殖循環。（有興趣了解鐵線蟲的生命週期，可參考舊文「喪屍螳螂會被跳水自殺」）
多年來都有不同研究去了解鐵線蟲如何令宿主跳水自殺，例如 2011 年的法國研究就曾經發現鐵線蟲提高了蟋蟀對反光的趨性，令原本有能力以視覺避免跌入水中的蟋蟀變得親水；另一份更早期的 2005 年研究則指，鐵線蟲的操縱行為，源於其能模擬宿主製造如 Wnt 蛋白家族這些與神經訊號傳遞有關的蛋白質，直接或間接影響宿主的中央神經系統，以及內分泌系統。
最新刊於「當代生物學」的研究亦發現，鐵線蟲有另一種製造「喪屍」的武器：鐵線蟲原來擁有數百個基因，使其能夠騎劫宿主的活動，更恐怖的是鐵線蟲可能直接從宿主獲取這些基因！有學者甚至形容這是史上首次發現有如此龐大的基因水平轉移關係。
撰寫是次研究的日本團隊分析了鐵線蟲中的粗皮蟲屬（Chordodes）物種，該物種會感染螳螂，並且可在有手掌大小的昆蟲腹部內，生長到近 1 米長。由於鐵線蟲以某種方式控制螳螂的大腦，使其成為「喪屍」跳水，因此團隊對鐵線蟲，以及螳螂被自殺前、中、後的大腦信使 RNA（mRNA）進行測序。團隊選擇檢測 mRNA 是因為當基因被活性化時， mRNA 會攜帶蛋白質製造指令分子，這種改變會影響宿主的活動。
整體而言，團隊總共發現，在操縱宿主時逾 3,100 個鐵線蟲基因表達（gene expression）增加。令人驚訝的是，這些鐵線蟲基因中有 1,400 多個與其所寄生的螳螂基因非常吻合，表明這些基因是以某種方式，透過水平基因轉移從宿主的基因組轉移至鐵線蟲基因組中，更重要的是好一部分的相關基因，在兩者身上幾乎或完全相同，表明這些基因轉移是相對較近期出現。
不過，團隊尚未排除另一種可能性，就是這種水平基因轉移可以是由螳螂從鐵線蟲中獲取。另一方面，目前還不清楚這些基因，如何幫助鐵線蟲控制螳螂的行為。鐵線蟲的蛋白質可能會模仿宿主的蛋白質，從而使鐵線蟲能霸佔螳螂的身體，活性化適合鐵線蟲需要的行為程序。
團隊正在努力對鐵線蟲和螳螂的整個基因組進行排序，有助於消除當中一些疑團，包括所發現的 mRNA 是否僅是樣本受螳螂組織影響而已。
（本文部分取自本人著作「喪屍 —— 大自然的異常動物」，現已在各大書店有售）
報告
- Mishina, T., Chiu, M.C., Hashiguchi, Y. & et al. (2023). Massive horizontal gene transfer and the evolution of nematomorph-driven behavioral manipulation of mantids. Current Biology. doi: 10.1016/j.cub.2023.09.052
