蜜蜂、绵羊和黑猩猩是我们已知的会进行自我治疗的一些动物,它们能教我们如何保持健康吗?
蜜蜂寻找蜂胶来抵御幼虫真菌寄生虫的感染
自然界有时是残酷的,但是,所有的动物在进化过程中都有自己的应对策略,比如修建庇护所挨过暴风雨,或是结成联盟凭着数量众多提供安全保障,但是一些动物的应对策略远远不止如此。许多动物甚至改变自身的饮食和行为来自保,以免于自然界中那些用显微镜才看得见的威胁――寄生虫。
被捕获的黑猩猩常常受到寄生虫的感染,这有可能导致致命的肠道堵塞或继发性细菌感染。但野生的黑猩猩却很少受到这些感染。30多年前,在京都大学研究社会系统进化的迈克尔·霍夫曼(Michael Huffman)注意到野生的黑猩猩吞下具有抵御肠道蠕虫感染特性的食物来进行自我治疗。从那时开始,科学家们已经发现了许多其他物种也有类似的做法,包括猕猴和绵羊。如今,许多昆虫也会自我治疗的发现促使科学家们严格地在实验室中研究这种现象,希望能阐明在畜牧业甚至人类医学中的应用。
粗糙的药
绵羊选择富含单宁酸的食物来减少肠道线虫感染
20世纪80年代,霍夫曼第一次在非洲遇到了进行自我治疗的黑猩猩。他回忆说看到一只生病的黑猩猩从苦叶植物吮吸汁液。一位传统治疗师穆罕默德·赛弗·卡伦德(Mohamedi Seifu Kalunde)告诉霍夫曼,苦叶被当地的WaTongwe人用来入药。这种植物不会给黑猩猩提供营养,健康的黑猩猩很少使用,但是却通常能看到生病的黑猩猩吃这种苦叶,而且之后他们的症状通常很快就消失了。霍夫曼后来的研究在苦叶以及黑猩猩用来治疗线虫类寄生虫感染的其他医药植物中发现了若干种化合物。
黑猩猩通过啜食苦叶汁与肠道线虫寄生虫作斗争
差不多同时,研究者们还发现许多黑猩猩有一种被称为“吞树叶”的行为――故意折叠并吞下树叶而不经过咀嚼,这种行为通常是在营养丰富的食物被吃完的时候。但是霍夫曼发现黑猩猩的这种行为和植物的药理活性无关。相反,黑猩猩吞下粗糙的毛茸茸的树叶,能使食物加速穿过其胃肠道,所需时间从原来的35小时缩短到只要6小时。当霍夫曼和他的同事检查黑猩猩的粪便样本时,发现微小的寄生虫被树叶的二氧化硅毛给粘住了。看起来生病的黑猩猩吃树叶是为了清扫它们肠道中的寄生虫――包括吮吸苦叶想清扫的线虫类寄生虫。
模仿自我治疗者
卷尾猴用芳香植物和昆虫揉搓自己来避开皮肤感染和激怒昆虫
过去30年来,科学家们逐渐认识到黑猩猩绝对不是唯一通过改变饮食和行为来治疗自身疾病的动物。霍夫曼后来记录到日本猕猴也有类似的做法,其他科学家则观察到卷尾猴用千足虫揉搓自己的身体,因为千足虫会分泌苯醌,有助于驱逐蚊子。甚至一些驯养的动物也会自我治疗。
例如,我们知道绵羊通过更改它们的食物选择来调节其能量和营养平衡。此外,它们学会了在受到肠道线虫感染时,选择富含单宁酸的食物――一种发涩的植物化合物,能杀死寄生虫而减轻感染。
研究动物自我治疗现象的研究者们希望他们的研究工作能提高畜牧业产量。“我们的想法是提供植物并补充像单宁酸这样自然的产品,为动物提供按需选择这些产品以减少其寄生虫负担的机会。”犹他州立大学的胡安·维拉尔巴(Juan Villalba)解释道。这有助于减轻耐药病原体的威胁,因为当动物管理员先发制人地给他们所看管的动物服药时常常会导致病原体产生抗药性。
吃富含单宁酸的植物能增加狐猴的妊娠成功率
动物园的动物可能也会从这种自我治疗的策略中受益,维拉尔巴补充道。当动物吃了大多数动物园提供的那些典型的限制性食物时,“我们开始发现的问题之一是动物生病了,还有许多消化问题,”他说,“当我们给动物提供的饮食和食物选择模仿自然界的情况时,这个问题就解决了。”
自我治疗的昆虫
被感染的帝王蝶母亲更喜欢把卵产在能帮助它们的幼虫抵御原生动物寄生虫的乳草属植物上
自我治疗在灵长目动物和其他哺乳动物中最像是一种习得行为,最初是动物在观察它们的母亲时无意中学会的,然后随着它们注意到各种医药植物的有益效果时得到了强化。但是自我治疗在没有抽象推理能力和没有机会从长者处习得的动物中也发现了。
科学家最近发现,例如,为什么帝王蝶在选择产卵的乳草属植物时会这么挑剔。“雌性帝王蝶常常尝尝一株植物就舍弃飞走了。”埃默里大学的雅各布·德·鲁德(Jacobus de Roode)解释说。原来这种挑剔是由帝王蝶的健康控制的。德·鲁德发现被原生动物寄生虫Ophryocystis elektroscirrha感染的帝王蝶会寻找强心苷含量高的乳草属植物,强心苷是一种能干扰寄生虫在帝王蝶的毛虫中生长的植物类固醇。
果蝇也会自我治疗,但不是吃植物,而是吃酒精。“这是关于果蝇幼虫的非常奇怪的事――它们对酒精有多少抵抗力呢?”埃默里大学的托德·施兰克(Todd Schlenke)说。但是,寄生蜂对酒精就没有抵抗力:酒精会干扰它们的发育。施兰克发现寄生蜂更喜欢把卵产在酒精摄入量低的果蝇幼虫上,而如果在食物丰富或是不含酒精两者之间选择时,被感染的果蝇幼虫比没有被感染的果蝇幼虫吃更多富含酒精的食物。
果蝇幼虫在被寄生蜂感染时会增加能杀死寄生虫的酒精的摄入量
因为果蝇不是从母亲那里习得的,那么这种行为一定是天生的,施兰克说,他目前正在检验一个假设:寄生虫感染会改变果蝇的大脑化学物质,引发果蝇寻找酒精的行为。
吞下小石子能帮助双冠鸬鹚减轻寄生虫负担
除了是一种非常吸引人的动物行为研究之外,发现动物会如何选择自我治疗的方式,对于人类也会有帮助,德·鲁德认为。原生动物寄生虫,比如疟疾和弓浆虫病,关系到人类健康,这些寄生虫可能对帝王蝶用来对付Ophryocystis elektroscirrha感染的同样的化合物也是敏感的。“沿着这条思路研究下去可能会有一些实际应用吧。”德·鲁德说。
资料来源The Scientist
责任编辑 彦 隐