热图显示，吸虫聚集在两栖动物身体的某些部位，往往会造成可怕的身体后果

吸虫，也称为吸虫，是一类具有复杂生命周期的寄生扁虫。这使它们对科学家来说很有趣，但它们对人类健康和野生动物保护也很重要

当人们食用被扁虫污染的食物时，包括生鱼、甲壳类动物和蔬菜，吸虫会导致人类感染。尽管这在美国不是一个主要问题，但世界卫生组织估计，食源性吸虫感染每年在全球范围内导致200多万年的生命丧失、残疾和死亡，不同物种在极端情况下会导致癌症、肝硬化和脑出血

一些吸虫也感染两栖动物，导致其总种群年均下降3.79%。科罗拉多大学博尔德分校生态与环境生物学系高级研究员Dana Calhoun表示，像Ribeiroia ondatrae这样的Trematodes会在这种下降中发挥作用，在北美的一些地区，会导致80%至90%的青蛙出现严重畸形

她最近的研究表明，不同种类的吸虫在某些两栖动物体内的分布不同，寄生虫在所研究的动物体内的位置也不同。这些发现可能有助于科学家更好地了解感染的机制

为了更全面地了解吸虫，Calhoun与科罗拉多大学博尔德分校生态与进化生物学系的杰出教授Pieter Johnson以及研究人员Jamie Curtis和Clara Hassan一起，使用热图来表征太平洋树蛙和两种蝾螈中几种吸虫的分布。他们的发现发表在《蠕虫学杂志》上

双殖吸虫的复杂生命周期

一些寄生虫只感染单个物种的宿主，而另一些寄生虫可以感染数千种。卡尔霍恩说，使双殖吸虫（属于双殖吸虫亚纲的吸虫）如此特殊的一个特征是，它们的标准生命周期需要三个宿主才能完成

卡尔霍恩解释道：“主宿主被称为最终宿主。”。“那可能是哺乳动物、较大的青蛙、鱼类或鸟类。在水生系统中，宿主会向水中排便。”粪便中的卵孵化，吸虫试图进入它们的第一个中间宿主。卡尔霍恩说：“在淡水系统中，它通常是一只蜗牛。”

一旦吸虫进入蜗牛体内，宿主就会存活下来，但它们会被阉割&mdash；无法繁殖。根据卡尔霍恩的说法，这是因为“寄生虫占据了蜗牛的性腺区域，并利用蜗牛的所有资源进行无性繁殖。这使得寄生虫每天可以从蜗牛身上释放出数千个自由生活的尾蚴。”

尾蚴是吸虫的幼虫形式，鉴于它们有精子大小，卡尔霍恩说，“如果它们要在24小时内到达需要的地方，就需要大量的尾蚴，”特别是考虑到它们在那个阶段经常被捕食

＜p＞之后，寄生虫会试图进入第二个中间宿主，在这种情况下，它通常是两栖动物，但也可能是鱼类、无脊椎动物，或任何可能被最终宿主或最终宿主吃掉的东西，卡尔霍恩说

这一阶段对寄生虫学家来说尤其有趣，因为寄生虫有时会改变宿主，使其更有可能传播给最终宿主。例如，正如卡尔霍恩的研究中所提到的，Ribeiroia ondatrae能够让青蛙长出更多的腿

当最终宿主吃掉次要宿主时，吸虫从次要中间宿主传递到最终宿主。Calhoun说，由Ribeiroia属吸虫引起的四肢畸形的两栖动物被认为更经常被确定的宿主捕获和吃掉。寄生虫在这一点上处于一个有点尴尬的境地，因为它们不想导致宿主死亡，但确实想被吃掉以完成生命周期的最后阶段

有时吸虫也会有第四个宿主，称为副原宿主。卡尔霍恩说，这些宿主使寄生虫能够在无法获得确切宿主的时候存活下来

她补充道：“这是一种滞留物，因为青蛙最终会离开水面，这会让鸟类很难吃掉它。”。当寄生虫在副基因宿主中时，它的发育会暂停

＜p＞卡尔霍恩指出，“简化的生命周期要容易得多”，但吸虫的生命周期需要动物生命的许多阶段才能以特定的方式进行。“这种生命周期似乎有很多中断的方式，但它仍然很常见。Trematodes遍布世界各地，对我来说，这就是它们非常特别的原因。”

不同的身体部位，不同的寄生虫

为了制作最终的热图，显示寄生虫在两栖动物体内的聚集位置，研究人员解剖了青蛙和蝾螈，并记录了动物身体网格中每个细胞中寄生虫的数量和类型

这表明，不同种类的寄生虫（马氏Alaria marcianae、美洲头蠊、几种棘皮动物和响尾轮藻）具有不同的分布，并且寄生虫在蝾螈体内的分布与在青蛙体内的分布不同

在青蛙中，大多数棘皮瘤发现于肾脏，大多数Ribeiroia发现于身体前部，大多数Alaria发现于身体后部（尤其是颈部周围），头吸虫大致均匀分布于前部和后部。Ribeiroia和Cephalogonimus都集中在专门的区域，因此可以被视为专门的寄生虫

＜p＞卡尔霍恩说：“专家通常使用宿主体内的特定区域或微栖息地，或者他们甚至可以专门研究宿主本身。”。例如，她研究的一种寄生虫Scaphanocephalus以鱼鹰为最终宿主，而其他吸虫可以生活在所有以鱼类为食的鸟类中。正因为如此，中间宿主有被鱼鹰以外的鸟类吃掉的风险，从而扰乱寄生虫的生命周期

宿主物种也有灭绝的风险，这将迫使寄生虫寻找不同的宿主。然而，卡尔霍恩解释说，专家们已经适应了它们的最终宿主，这使得宿主不太可能成功地将它们移除或用免疫系统杀死它们。此外，专门研究一种动物或动物体内的某个区域可以减少竞争

这项研究还表明，与青蛙相比，蝾螈体内的Ribeiroia聚集在不同的地方。Ribeiroia是在为研究收集的蝾螈中发现的唯一寄生虫，它们集中在身体前部附近的组织中，而不是后部附近的组织

Calhoun说，这可能是因为它们进入蝾螈身体的方式不同：“研究中宿主之间的一个不同特征是蝾螈是食肉动物，所以它们可能在水系统中试图吃掉寄生虫，从而以这种方式感染。”

使用热图的好处是多种病原体同时感染宿主。根据卡尔霍恩的说法，研究人员通过野生动物解剖发现了多种吸虫的共同感染。这项研究表明，共感染的寄生虫通常占据宿主相同的空间或微栖息地

“在我们的一张图中，”Calhoun说，“我们发现两种寄生虫通常都在同一个微小的网格细胞中。你有动物的整个真皮，但它们都去了同一个区域。热图让我们看到了它，但现在我们需要调查原因。”

Calhoun表示，热图通常有助于确定寄生虫在宿主内的位置

“如果我解剖一些东西，发现寄生虫A在头部，寄生虫B在肢体，”她解释道，“仅仅说‘在头部’或‘在肢体’是很宽泛的，因为与寄生虫相比，这些区域太大了。热图显示，它们在热图网格上的同一个1乘1的细胞中，基本上叠放在一起。这表明，与其他位置相比，宿主中有这些共感染区域对寄生虫有吸引力。研究人员研究这些微栖息地很重要，尤其是为什么多种寄生虫使用同一微栖息地。”

虽然一些寄生虫聚集在同一空间，其他人则不然。例如，卡尔霍恩说，棘皮瘤在很大程度上是研究中在两栖动物肾脏中发现的唯一一种寄生虫。这表明它们独特地适应进入身体的这一区域

热图还帮助研究人员解释了为什么研究人员访问的一个地区感染Ribeiroia的青蛙不像另一个地区的青蛙那样经常畸形

＜p＞Calhoun说：“在（旧金山）湾区，你会看到（长着）六、七条腿的青蛙，它们的Ribeiroia含量很高，但我们在加利福尼亚的高海拔地区没有看到同样的现象，当时Ribeiroya的含量有时是两倍。”

“为了探索这一趋势，我们检查了这两个地区的Ribeiroia感染的热图，发现由于某种原因，高海拔地区的Ribeiroia会进入头部和（下巴）区域，而不是后肢。这可能与时间有关。山区的天气要冷得多，而这个地区直到8月才变暖，也就是青蛙开始变质的时候。因此，没有畸形可能与错过寄生虫释放和青蛙发育的时间有关。”

另一种方法涉及使用荧光标记。卡尔霍恩解释说，在实验室环境中，在寄生虫进入青蛙之前用颜色标记寄生虫，可以让研究人员追踪它们的移动方式、移动的后果以及它们的位置是否会随着时间的推移而变化

“如果你使用这样的染料，”她说，“你可以探索一种患有棘皮瘤、头鞭毛虫或Alaria的动物的单一感染，然后加入另一种寄生虫，看看分布是否发生了变化。其他人已经证明，对于多种寄生虫，当你添加分类群时，寄生虫会移动到不同的区域。但这是如何发生的？它们会去哪里？如果我们同时引入它们呢？使用这种方法结合热图，研究人员可以研究感染的机制。”