T細胞的死亡,弓形蟲之類原本溫馴的寄生蟲會在艾滋病患者體内肆虐。
然而,血吸蟲在HIV面前的表現很差勁。
同時患有艾滋病和血吸蟲病的維多利亞湖畔洗車工排出的血吸蟲蟲卵遠遠少于隻患有血吸蟲病的人群。
洗車工悖論的起因是血吸蟲需要利用人體免疫系統來将蟲卵排出宿主的身體。
離開了免疫系統,血吸蟲就無法繁殖了。
雌血吸蟲在血管壁上産卵後,蟲卵會分泌出由多種化學物質構成的混合物,操控附近的巨噬細胞。
在蟲卵的蠱惑下,巨噬細胞産生信号分子,其中最重要的一種名叫腫瘤壞死因子-α(tumornecrosisfactoralpha,簡稱TNF-α)[在蟲卵的蠱惑下……,LeptakandMcKerrow,1997。
]。
TNF-α特别擅長使靜脈内皮變得松散,吸引更多的免疫細胞從而引起炎症。
免疫細胞會試圖用毒素殺死蟲卵,但蟲卵受到堅硬外殼的保護。
免疫細胞隻能用自己把蟲卵包裹起來,編織出由膠原蛋白構成的包裹性防護罩。
免疫細胞制造這個防護罩(學名為肉芽腫)希望能清除掉其中的異物。
假如木刺紮進大拇指,細胞同樣會在木刺周圍形成肉芽腫,然後将其擠到皮膚表面,從你的身體上脫落。
附着在血管壁上的血吸蟲蟲卵所形成的肉芽腫也會受到相同的待遇。
肉芽腫穿過血管壁,繼而穿過腸壁進入腸道。
這正是血吸蟲希望發生的事情,因為蟲卵必須離開宿主的身體,在水中孵化。
換句話說,血吸蟲讓白細胞充當搬運工,帶着它穿過了不可逾越的屏障。
進入腸道後,肉芽腫裡的免疫細胞會在腸道中的消化液裡溶解,外殼堅韌的蟲卵卻能幸免于難,最終被排出身體。
維多利亞湖畔洗車工的悖論就此誕生:艾滋病奪去了免疫細胞,而血吸蟲需要免疫細胞來運送它們的下一代。
這是種複雜而優美的繁殖方式,但并不是很有效率。
血吸蟲生活在血液從腸道流向肝髒的血管中,血流會在蟲卵有機會穿壁離開前沖走一半蟲卵,它們最終會進入肝髒,在那裡形成肉芽腫。
然而,肝髒中的肉芽腫對血吸蟲毫無用處,甚至還有可能殺死宿主。
寄生蟲學家猜測,血吸蟲也許會通過限制群體的數量來控制它們對宿主造成的傷害。
成年血吸蟲和蟲卵一樣,也能促使人體分泌TNF-α。
這種化學物質對成年血吸蟲沒什麼傷害,但對剛入侵人體的幼蟲來說是緻命的,因為它們還沒得到機會建構防線。
因此,已經感染了血吸蟲的人不太可能繼續被血吸蟲感染。
血吸蟲似乎會幫助免疫系統攻擊同一物種的後來者,免得宿主的體内變得過于擁擠。
關于血吸蟲,最令人驚歎的并不是它緻殘或殺死了多少人,而是它能在絕大多數宿主體内繁衍生息,同時隻給宿主造成一點小小的麻煩。
它們事實上是自私的守護天使。
隻有脊椎動物才擁有我前面描述的這套免疫系統,其中包括能夠不斷變化以适應入侵者的B細胞和T細胞。
無脊椎動物,從海星到龍蝦到蚯蚓到蜻蜓到水母的所有動物,它們在7億年前與我們的祖先分道揚镳,演化出了自己的強大防禦系統。
舉例來說,昆蟲會把入侵者埋在會滲出毒藥的細胞織成的毯子裡,這些細胞最終會在寄生蟲周圍形成一個窒息性的密封囚籠。
專門寄生無脊椎動物的寄生蟲也适應了它們特殊的免疫系統,使用的詭計和寄生蟲在人類身上使用的一樣狡詐。
研究得最透徹的範例之一是叫作集聚盤絨繭蜂(Cotesiacongregata)的寄生蜂。
這種蚊子大小的寄生蜂以煙草天蛾的幼蟲為宿主,後者是一種胖乎乎的綠色毛蟲,足部有黑色的小鈎,尾端有一根橙色長刺,像角似的高高聳起。
科學家非常認真地研究了這對宿主和寄生蟲,因為煙草天蛾是一種危害性極大的害蟲,不隻以煙草為食,還吃西紅柿和其他蔬菜的葉子;而且,它的體形很大,科學家直接将其組織放在載玻片上,就能看清楚它的體内在發生什麼。
盤絨繭蜂的攻擊快如閃電,你不太可能用肉眼看清。
它落在天蛾幼蟲的身上,順着它的側面向上爬一小段,把産卵器紮進宿主體内。
天蛾幼蟲也許會蠕動幾下企圖趕走寄生蜂,但它的抵抗毫無意義。
寄生蜂的蟲卵在宿主體内孵化成雪茄狀的幼蟲。
幼蟲吸食宿主的血液,用尾端銀色的氣球狀組織呼吸。
煙草天蛾的幼蟲擁有活躍的免疫系統,但盤絨繭蜂的幼蟲能夠不為所動地過自己的生活。
寄生蜂幼蟲本身并不能阻止免疫系統的侵擾,需要母親的一份贈禮。
母蜂把蟲卵作為混合漿液的一部分注入天蛾幼蟲的體内。
蟲卵的生存依賴于這種漿液,假如你取出蟲卵清除漿液,把蟲卵直接放進這隻毛蟲體内,宿主的免疫系統會全力發動把蟲卵變成幹癟的木乃伊。
寄生蜂之所以能夠生存,靠的是漿液中數以百萬計的病毒[寄生蜂之所以能夠生存,靠的是漿液中數以百萬計的病毒,集聚盤絨繭蜂及其病毒的詳細情況可見Beckage,1997,1998;DushayandBeckage,1993;LavineandBeckage,1996。
]。
這些病毒不太像我們熟悉的病毒——例如導緻感冒的病毒。
感冒病毒從一個宿主傳給另一個宿主,入侵鼻咽部的黏膜細胞,命令細胞制造病毒的新副本。
還有一些病毒,例如HIV,能把基因插進宿主細胞的DNA借以完成自我複制。
還有一些病毒甚至走得更遠:它們的宿主生下來基因裡就嵌入了病毒的遺傳物質,會直接把病毒傳給宿主的後代。
寄生蜂的病毒更加怪異。
寄生蜂出生時,病毒的遺傳密碼散落在它們的許多條染色體上。
對雄蜂來說,這套指令會一直以散落方式存在。
但雌蜂就不一樣了,雌蜂一旦在繭内發育為成蟲,病毒就會蘇醒。
在雌蜂卵巢的一些特定細胞中,病毒的基因組碎片從寄生蜂DNA中分離出來,拼合在一起,就像一本病毒之書的章節自行組裝成原書。
接下來,這些基因會指揮形成真正的病毒(也就是包裹在蛋白質外殼中的DNA鍊),這些病毒逐漸在卵巢細胞的細胞核中裝載。
細胞核的承受能力達到極限,于是整個細胞炸裂,數以百萬計的病毒自由懸浮在寄生蜂的卵巢之中。
但是,這些病毒不會導緻母蜂生病。
母蜂反而把它們當作武器來對付煙草天蛾幼蟲。
母蜂将病毒連同蟲卵一起注入毛蟲體内,病毒會在數分鐘内入侵宿主的細胞。
它們接管宿主的DNA,命令細胞制造奇特的新蛋白質,這些蛋白質通常不會在天蛾幼蟲體内出現,但它們很快就充滿毛蟲的體腔。
這些蛋白質能破壞天蛾幼蟲的免疫系統。
免疫細胞開始相互黏附,而不是黏附在寄生蟲身上,然後它們紛紛破裂。
于是宿主喪失了免疫能力,正像艾滋病全面暴發的人類患者(導緻艾滋病的病毒同樣會破壞免疫細胞)。
在這種病毒的幫助下,寄生蜂的蟲卵得以在不受宿主滋擾的情況下孵化和成長。
但是和艾滋病患者不同,天蛾幼蟲在幾天後就能從寄生蜂病毒中恢複過來。
不過到了那個時候,寄生蜂幼蟲似乎自己就能應付天蛾幼蟲的免疫系統了,不再需要母親的幫助。
它們愚弄宿主身體的方式類似于血吸蟲愚弄人類身體,也是通過盜用或模仿天蛾幼蟲自己的蛋白質來實現的。
一種病毒為另一種生物體充當打手,甚至不惜出手摧毀宿主的免疫系統,最後導緻自己也被消滅,這看起來似乎相當反常。
但是,病毒保護的每一顆蟲卵裡都存有制造新病毒的指令,隻要部分病毒襲擊宿主,它們就能延續下去。
另一方面,将病毒視為一種擁有自己演化目标的生物體也可能是錯誤的。
真相或許比看上去的更加反常,因為病毒的遺傳密碼類似于寄生蜂自身的部分基因,這種相似性可能本質上是遺傳而來的,所以病毒有可能來自寄生蜂DNA的一個片段,它變異出了不同于基因複制和儲存的正常方式的一種形态。
嚴格地說,我們也許不該稱這些“病毒”為病毒——它們代表的也許是寄生蜂包裝自身DNA的一種全新方式。
(有一名科學家建議稱這些病毒為基因分泌物。
)假如事實果真如此,那麼可以說寄生蜂把它們自身的基因注入另一種生物的細胞,讓那裡成為更适合幼蟲生活的場所。
這種寄生蜂看上去像是來自另一個星球,但它們實際上展示了地球上所有寄生蟲的一個共性:寄生蟲會找到辦法抵抗宿主的免疫系統,它們完全适應了宿主的特異性。
它們最終會殺死宿主還是留下宿主的性命,取決于它們如何能夠更好地繁衍後代。