“冬蟲夏草”是真菌寄生蝙蝠蛾幼蟲形成的奇特生命體，它所屬的線蟲草屬真菌有300多個(gè)物種，其中近三分之一的種類專門寄生螞蟻。

真菌可以入侵螞蟻肌肉，控制螞蟻行為：原本在地面上活動(dòng)的螞蟻，會(huì)被“命令”爬到高處，幫助真菌傳播孢子。此時(shí)的螞蟻完全淪為真菌的“傀儡”，被稱為“僵尸螞蟻”。

由于化石稀少，科學(xué)家一直不清楚線蟲草何時(shí)出現(xiàn)，又是如何與昆蟲“共同演化”的。

中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所等，在緬甸1億年前的克欽琥珀中，發(fā)現(xiàn)了兩枚保存完好的線蟲草化石，揭開了線蟲草的早期演化史。

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琥珀“封印”的蟲草化石

這兩枚化石分別名為古蟻古線蟲草和塔蠅古線蟲草。

琥珀如同“時(shí)間膠囊”，將1億年前的場(chǎng)景完整封存：古蟻古線蟲草寄生在原始螞蟻的蟻蛹上，從螞蟻后胸的腺體開口處鉆出；塔蠅古線蟲草則寄生在白堊紀(jì)的塔蠅科昆蟲頭上，子實(shí)體像根小棍棒，從蠅類的頭頸連接處長(zhǎng)出。

▲古蟻古線蟲草的光學(xué)顯微鏡圖像（a）與Micro-CT三維重建圖像（d，e，i，j），以及與現(xiàn)生線蟲草的形態(tài)對(duì)比（f-h，k）

▲塔蠅古線蟲草的光學(xué)顯微鏡圖像（a-e），以及與現(xiàn)生線蟲草的形態(tài)對(duì)比（f-h）

通過顯微CT等高精度技術(shù)觀察，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這兩枚線蟲草化石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代蟲草高度相似。

古蟻古線蟲草的子囊殼（真菌繁殖的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)）接近現(xiàn)生的“蜂頭蟲草分支”，而塔蠅古線蟲草的整體形態(tài)也與這類蟲草幾乎一致。

這是人類首次發(fā)現(xiàn)線蟲草寄生螞蟻幼蟲的直接證據(jù)。

這兩塊化石不僅記錄了線蟲草對(duì)膜翅目（螞蟻）和雙翅目（蠅類）昆蟲的早期寄生，還透露了一個(gè)關(guān)鍵信息：當(dāng)時(shí)的原始螞蟻已經(jīng)有“育幼行為”，工蟻會(huì)通過交哺（嘴對(duì)嘴喂食）將可能帶有真菌孢子的食物喂給幼蟲；當(dāng)發(fā)現(xiàn)幼蟲患病后，工蟻又會(huì)把幼蟲丟出巢穴，避免群體感染。這種“舍小保大”的行為，正是螞蟻真社會(huì)性（最高度組織化的動(dòng)物社會(huì)性）的雛形證據(jù)。

02

線蟲草的“宿主轉(zhuǎn)換史”

研究還揭示了線蟲草的“宿主轉(zhuǎn)換史”。通過分析現(xiàn)生蟲草的寄生關(guān)系，研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)，線蟲草最早寄生的是鞘翅目昆蟲（如甲蟲），之后在白堊紀(jì)時(shí)期逐漸轉(zhuǎn)向膜翅目（螞蟻）和鱗翅目（蛾子、蝴蝶）。

▲線蟲草屬主要類群的分化時(shí)間估計(jì)及其祖先宿主特征，不同顏色代表不同宿主類型

發(fā)生這種轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵在于“環(huán)境相似性”。鞘翅目、膜翅目、鱗翅目的幼蟲，很多都生活在腐木或土壤中，環(huán)境相近讓線蟲草更容易“換宿主”。

而白堊紀(jì)恰好是這些昆蟲的“黃金時(shí)代”，鱗翅目（尤其是蛾子、蝴蝶）和膜翅目（螞蟻）開始繁盛，為線蟲草提供了更多的宿主選擇。

線蟲草在白堊紀(jì)就已“盯上”了螞蟻的基干類群，而這類螞蟻的遠(yuǎn)親后代，正是今天線蟲草最豐富的宿主類群。

03

化石還原億年前生態(tài)畫卷

這項(xiàng)研究不僅展現(xiàn)了線蟲草家族的“曾經(jīng)模樣”，更拼湊出中生代陸地生態(tài)系統(tǒng)的生動(dòng)圖景：1億年前的森林里，原始螞蟻在育幼，線蟲草悄悄操控宿主傳播孢子；蛾子、蝴蝶在腐木上產(chǎn)卵，成為蟲草的新目標(biāo)，真菌與昆蟲的共同演化已經(jīng)開始。

▲白堊紀(jì)時(shí)期螞蟻、蠅類與古線蟲草的古生態(tài)重建圖（楊定華繪制）

從琥珀里的“僵尸螞蟻”，到現(xiàn)代森林中的蟲草，線蟲草億萬年的演化史告訴我們，每一個(gè)物種的演化，都是與環(huán)境的“雙向奔赴”。真菌選擇了昆蟲作為宿主，昆蟲也在適應(yīng)中不斷進(jìn)化。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1098/rspb.2025.0407

作者：盛捷 羅慈航 莊宇輝

來源：中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所

責(zé)任編輯：王穎