奇奇怪怪: 寄生蟲多樣性：自然界的神秘力量及全球變遷下的生態挑戰| 你我的城

編按：城市是人類文明的象徵。懷著「城市讓生活更美好」的共同願景，越來越多的人居住在城市中，共同創造城市的繁榮、健康和人類的福祉。中科院之聲與城市環境研究所聯合開設「你我的城」專欄，講述你我的行為如何塑造了城市環境，城市環境又如何影響了你我的健康、動物的健康以及生態系統的健康。

深藏不露的"狠角色"

提到寄生蟲，我們往往會"談蟲色變"，立刻想起導致營養不良的蛔蟲、弓形蟲，或豬肉中的小白顆粒，還有傳播致命疾病的跳蚤和蚊蟲等。因此，寄生蟲往往被認為是有害的，是需要消滅和控制的「敵人」。實際上，寄生蟲在自然界中扮演著非常重要的角色，且「分量十足」。

寄生蟲的物種數量之多遠超乎我們的想像。根據估算，在地球上隨機抽取10個物種，過半數都是寄生生物。儘管寄生蟲體型細小，但其生物量不容忽視。在河口系統中，寄生蟲的生物量甚至超過全部鳥類的生物量總和。在土壤中，無脊椎動物的寄生蟲－頂複門（ Apicomplexa ）是土壤中最具優勢的微生物類群之一。因此，與自由生活的植物、動物和微生物一樣，寄生蟲是自然界最基礎的組成部分。

圖1 寄生蟲的生物多樣性圖片來源：https://www.newyorker.com/magazine/2022/12/12/in-praise-of-parasites

自然界生態與演化過程的調控者

許多自然過程和現象與寄生蟲息息相關。例如，「寄生惡魔」鐵線蟲（ Nematomorpha ）的幼蟲寄生在蚱蜢和螳螂體內（圖2）。為完成生命週期，幼蟲會操控宿主行為，使其跳入水中。每年「跳河輕生」的昆蟲數量之大，可佔某些魚類食物的6成以上。

圖2 「寄生惡魔」鐵線蟲寄生

在北美洲，帝王蝶（ Danaus plexippus L.）的長途遷徙是著名的自然奇觀之一（圖3）。研究發現，遷移的蝶群中寄生蟲數量遠低於不遷移的蝶群，這顯示遷移行為可能是為了逃避寄生蟲而演化出來的適應策略。此外，寄生蟲還可以幫助宿主抵抗其他病原，抑制優勢動物類群過度成長，以此維持自然平衡，調節食物網能量物質流動等。可以說，寄生蟲在自然界中參與了幾乎所有的生態和演化過程。

圖3 帝王蝶萬裡遷徙圖片來源：科學網徐令予博客

全球變遷下的生態挑戰

寄生蟲對宿主高度依賴，但宿主範圍狹窄，造成寄生蟲對環境變化相當敏感。目前，人類活動和氣候變遷已經對寄生蟲多樣性產生嚴重影響。最近，一項在中國大尺度範圍內進行的調查發現，城市和農業用地中寄生蟲的物種數目比自然森林低20-70%，這與動物宿主的物種喪失和環境變化（乾旱、高溫和直接光照）密切相關（圖4）。

圖4 不同土地利用類型和不同氣候區域中頂複門和後生動物的OTU豐富度的變化（a）；土地利用強度對頂複門類群豐富度的級聯和非級聯效應（b）

基於寄生蟲的脆弱性以及全球環境的急速變化，二十多年前，已經相繼有人提倡保護寄生蟲的多樣性，並將寄生蟲多樣性作為環境健康的指標。近年來，科學家可以高效且低成本地評估寄生蟲群落及其多樣性，為寄生蟲的研究和保護提供了新的動力，這也符合當下生物多樣性保護的一個重要範式轉變——從保護具體的物種或特定類群，延伸到對其共生體的保護。

展望

寄生蟲與宿主之間的複雜關係及其對全球變化因素的反應仍然存在許多未解之謎。未來，我們應該加強對寄生蟲多樣性的研究，深入了解寄生蟲多樣性，這將有助於我們理解生物多樣性的整體平衡維持機制，對於保護人類自身的健康和維護生態系統的穩定性也具有重要意義。

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作者：李志鵬、上官華媛、孫新

資料來源：中國科學院城市環境研究所