近期的研究揭示了一种显微镜下的淡水寄生虫，这种寄生虫已知对人类健康构成威胁，利用一群专门的非生殖士兵来保护其群落。这一发现使这种寄生扁虫的物种与蚂蚁、蜜蜂和白蚁等复杂动物群体达到了同一水平，这些动物也具有多样化的工人和士兵分类，放弃生殖以造福其群落。
圣地亚哥加州大学斯克里普斯海洋研究所的科学家们最近的调查发现，一种与人类健康问题相关的微小淡水寄生虫利用一群不繁殖的士兵来保护其群落。
这一发现今天发表在《国家科学院院刊》上，并得到了国家卫生研究院的支持，将这种寄生扁虫物种与蚂蚁、蜜蜂和白蚁等复杂动物社会并列，这些动物也表现出不同的工人和士兵类别，为了社区的利益而放弃生殖。
当这种特定的扁虫，Haplorchis pumilio，进入人体时——通常是通过生吃或未充分煮熟的鱼——可能导致胃肠道问题，在严重情况下甚至会导致中风或心脏病发作。食品药品监督管理局建议彻底烹饪鱼类或将生鱼冷冻至少一周，以消灭这些吸虫。尽管没有关于Haplorchis pumilio的具体统计数据，但食源性吸虫感染每年在全球造成约200万年的残疾和死亡损失。
与蜜蜂和白蚁不同，这种扁虫物种的群落并不生活在地下或树洞中；相反，它们存在于活蜗牛的体内。寄生虫并不杀死蜗牛；相反，它们吸收营养多年，同时不断产生自由游动的克隆，寻找鱼类作为其复杂生命周期中的下一个宿主。
斯克里普斯的生态学家、该研究的主要作者瑞安·赫金格（Ryan Hechinger）表示：“与蜜蜂和白蚁相比，我们在实验室环境中可以容纳更多的扁虫群落。这些扁虫可能成为探索基本社会生物学问题——例如这些社会结构的演变——的宝贵工具。”
尽管腺虫组中的其他物种也发展了士兵类型，但这些物种已显示出保留了一些不活跃的生殖组织，暗示未来可能的繁殖。赫金格表示，这项研究提供了首个证据，表明某些吸虫士兵在其功能上如此专业，以至于完全缺乏生殖组织，并且看似永久性无法繁殖。
Haplorchis pumilio在淡水蜗牛Melanoides tuberculata中构建巢状群落，然后在其生命周期中经历其他两个宿主——通常是鱼类，最终是暖血动物。这种吸虫和蜗牛原产于非洲和南亚地区，但也已在美洲的部分地区（包括加利福尼亚、德克萨斯州和佛罗里达州）成为共同入侵物种。
研究人员在吸虫生命周期的这个阶段确定了士兵类型。士兵们保护群落免受入侵者，如竞争性寄生虫的攻击，利用适应性的大口产生强大的吸力，能够撕开对手并提取其内部。
论文的主要作者兼内布拉斯加州林肯大学的博士后研究员丹·梅茨（Dan Metz）表示：“这些蠕虫坚决捍卫他们的家园。如果另一个寄生虫进入他们的蜗牛，就像有人闯入你的家危害你的家庭一样。你会尽一切可能保护你的家庭，这些蠕虫也是如此。”
梅茨与这些蠕虫的相遇有些偶然。在加利福尼亚州圣地亚哥的穆瑞湖边散步时，他发现一只不熟悉的蜗牛，于是决定将其带回实验室。结果这只蜗牛是Melanoides tuberculata，并且感染了吸虫Haplorchis pumilio。
在对寄生虫群落进行详细检查后，梅茨和赫金格观察到，许多群落成员的长度约为其他成员的一半，并且表现出不同的比例。这些较小的蠕虫被认定为士兵，尽管它们的长度不到半毫米（0.02英寸），但嘴巴的大小是其更大生殖同类的五倍。
梅茨解释说：“这些士兵本质上充当移动的下颚。它们的主要角色是咬。”
通过严格的实验和仔细的审查，梅茨和赫金格发现许多证据表明这些士兵与群落内的生殖亲缘物种不同。
首先，所有士兵都没有任何生殖器官，而即使是最小的不成熟生殖蠕虫——包括仍然栖息在其亲本中的未出生个体——也显示出可检测的生殖结构。其次，研究人员没有发现身材比例在士兵和生殖蠕虫之间存在差异的蠕虫。不同大小的士兵相较其身体尺寸保持着不成比例的大嘴，而没有生殖蠕虫表现出类似的以嘴为中心的比例。最后，实验试验确认士兵始终攻击其他寄生虫，而生殖蠕虫几乎没有表现出攻击性行为。
该研究进一步表明，拥有专门的士兵类型似乎增强了这种特定吸虫物种的生态主导地位，特别是在其入侵范围内的南加州。在其他也入侵南加州并感染相同蜗牛的吸虫中，研究人员确定生产士兵的物种约占不同吸虫物种死亡人数的94%。这种吸虫在竞争冲突中的额外火力导致竞争性吸虫物种的数量显著低于通常发生的情况。
梅茨表示：“士兵对人类没有威胁——它们只存在于蜗牛体内。” “寄生虫的不同生活阶段负责感染暖血动物，包括人类。然而，拥有士兵增强了寄生虫感染蜗牛的能力，提高了其对人类传播的机会。”
这种寄生虫正在全球范围内扩大其影响，并了解其生物学对公共健康至关重要，同时也有助于获得对复杂社会结构的进化起源的深入了解。可能还有许多其他的吸虫物种表现出永久的士兵类型。
赫金格指出：“我们在这个领域仅仅触及了表面。全球可能有多达20万种吸虫，而我们仅研究了其中一小部分关于社会组织的内容。关于吸虫如何形成具有独特劳动分工的复杂社会，等待被发现的知识丰富。”
