2022年03月21日 11:36 環球科學 能操控昆蟲行為的生物,可能不在少數,但能利用昆蟲的性欲,引誘它走上絕路的,或許並不多見…… 撰文 | 栗子 審校 | 二七 春天來了,萬物複蘇,又到了動物們繁殖的季節。 對大部分動物來說,有性生殖是繁衍的主要途徑。 強烈的性沖動驅使著肉體,讓它們在交配中孕育新的後代,為物種的延續貢獻自己的力量。 但與此同時,這種刻在基因裏的使命,也很容易被其他生物利用。 例如,有的蘭花會模仿一些雌蜂的形態和氣味,釋放出准備交配的化學信號,引誘雄蜂來尋覓伴侶,並沾上花粉。 等到這只昆蟲再次被騙,它便可以把花粉傳播出去。 如果只是這樣倒不要緊,昆蟲哪怕屢屢遭受植物欺騙,似乎也沒多大損失。 相比之下,有一種真菌制造的「愛情藥水」更加危險,雄性家蠅在它的蠱惑之下,會與死去的雌蠅交配,然後丟掉性命。 當然,這並不是殉情,而是他殺。 性欲如何被利用 那個殺手名叫蠅蟲黴(Entomophthora muscae),是來自蟲黴屬(Entomophthora)的一種真菌,而這個屬名在希臘語裏是「昆蟲毀滅者」的意思。 蠅蟲黴在許多種蠅類體內都能寄生,不過人類最常見的大概要數家蠅(Musca domestica)了。 入侵家蠅的身體後,蠅蟲黴會吸收它的血淋巴——就是昆蟲體內透明的血樣液體;還會吃掉家蠅的脂肪細胞,好像強制的抽脂手術一樣。 在這場瘋狂的掠奪中,真菌菌落不斷壯大,而身為宿主的家蠅也終會因此失去生命。 除了掏空家蠅的身體,蠅蟲黴還會接管家蠅的大腦,讓它成為一副傀儡,行動都聽自己指揮。 被蠅蟲黴操控的家蠅,會不由自主地爬上附近的一個高處,然後噴出某種分泌物,把自己粘在那個高高的表面,至死都不再離開。 假如被感染的是一只雄蠅,故事到這裏可能就結束了:它作為寄生者的一間「育嬰房」,走完生命的最後一段旅途,遺體或許停留在窗戶上,或許在某株植物的枝葉上。 但如果受害者是一只雌蠅,它被真菌殺死之後,遺體還要配合真菌完成下一個任務。 先前已經有科學家發現,當雌蠅因為感染了蠅蟲黴而死去,會有雄蠅跑來和這些屍體交配。 當時的研究者認為,這樣的親密接觸可以幫助真菌傳播,但他們還不確定真菌是不是通過某種方式,引誘雄蠅發生了性行為,借此占領雄蠅的身體,並殺死它。 而近來,哥本哈根大學的科學家領銜的一支研究團隊,找到了蠅蟲黴引誘雄蠅奸屍的證據。 雄蠅與感染真菌而死的雌蠅屍體交配(圖片來源:原論文) 首先,團隊用蠅蟲黴感染了一些雌性家蠅,並在每一只雌蠅病逝不久(3~8小時)後,把它的屍體和一只健康雄蠅放進同一個空間裏,拍攝40分鐘蟲片。 對照組則是讓沒有感染蠅蟲黴的凍斃雌蠅,與一只健康雄蠅共處一室。 共有15只雄蠅參與測試。 結果發現,雄蠅騎上因真菌感染而死的雌蠅,比騎上凍斃雌蠅的次數更多,不過此時兩者的差距還不算大。 但當雌蠅被真菌殺死超過一天(26~28小時)後,屍體對雄蠅的性吸引力大大增加。 相比之下,對照組的凍斃雌蠅,在死亡超過一天後,對雄蠅的性吸引力還與先前接近。 從平均數據上看,因真菌感染而死的雌蠅屍體,在40分鐘內被雄性騎的次數超過5次,頻率大約相當於對照組(凍斃雌蠅屍體)的5倍。 一只雄蠅和一只雌蠅的屍體獨處時,雄蠅的嘗試交配次數;-Em為未感染真菌,+Em為感染真菌;虛線左側為雌蠅死亡3~8小時,右側為雌蠅死亡26~28小時(圖片來源:原論文) 也就是說,被真菌感染的雌蠅,在死亡一天後,明顯比未感染的雌性屍體更能激起雄蠅的性欲。 順便一提,當科學家把雌性屍體替換成雄性屍體,不論有沒有感染真菌,都難以吸引健康雄蠅。 在此基礎上,團隊做了第二項實驗。 這一次,研究者把健康的雄蠅和兩只雌蠅屍體放進同一個空間,一只是感染後死亡一天的雌蠅,一只是沒感染的雌蠅,讓雄蠅從中做選擇。 對照組則是一只雄蠅,與兩只沒有感染真菌的雌蠅屍體生活在一起。 實驗結果十分有趣。 在感染與未感染的雌蠅屍體並存的情況下,雄蠅騎上死者的次數,明顯高於兩只雌蠅都皆未感染的場景。 但在感染與未感染的雌蠅屍體之間做選擇時,兩者被雄蠅騎的次數並沒有明顯差距。 也就是說,真菌殺死的雌蠅,確實點燃了雄性的欲望。 至於要對著哪只異性抒發欲望,雄蠅可能沒有特別的偏好。 那麼問題來了,被真菌殺死的雌蠅屍體上,到底有什麼迷藥,能讓雄性變得熱情似火? 愛情藥水是什麼 科學家注意到了孢子(spore),大部分真菌都是靠形成孢子來繁殖的。 感染蠅蟲黴這種真菌的雌蠅,死亡大約2小時後,屍身會開始湧現真菌的孢子。 死後3~8小時,是孢子形成(sporulation)的早期,而死後26~28小時,就到了孢子形成的後期。 此時的屍體表面,可能已經被白色的分生孢子(conidia)團團圍繞。 蠅蟲黴的孢子,從死亡家蠅的體內長出來(圖片來源:Andreas N。 Hansen) 研究團隊推測,可能就是蠅蟲黴的孢子激起了雄性家蠅的性欲。 為驗證這個想法,他們又做了另一項實驗。 將4只雄蠅放進一個小房間,裏面有兩個不透明的培養皿:其中一個培養皿裏,會有分生孢子撒落,而另一個培養皿裏不會撒孢子。 兩個培養皿上都蓋著蓋子,但也都有和家蠅體型差不多大的入口。 科學家想知道,這兩個培養皿吸引雄蠅的能力有沒有差別,所以把培養皿設置成了粘性捕捉裝置,雄蠅一旦掉進陷阱,就出不去了。 結果,在43次實驗當中,撒了分生孢子的培養皿把4只雄蠅全抓住了。 相比之下,沒撒孢子的培養皿,只有17次實驗抓住了4只雄蠅。 這個數據印證了科學家的猜測,真菌孢子的確能夠吸引雄蠅落入愛情陷阱,同時也解釋了,為何死亡一天後和死亡3~8小時後的屍體,對雄性的吸引力不同。 當然,實驗只做到這一步是不夠的,研究者還想了解「愛情藥水」的具體成分。 或者說,要了解感染蠅蟲黴而死的家蠅屍體是什麼氣味。 於是,他們依靠氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)的方法,來觀察空氣當中的揮發性化合物都有哪些。 科學家在那些死於真菌感染的雌雄家蠅的頂部空間中,找到了24種揮發性化合物,以倍半萜類化合物(sesquiterpenes)為主,辛酸乙酯也普遍存在。 這兩類物質,都以引誘昆蟲而聞名。 至此科學家相信,蠅蟲黴感染雌蠅之後,的確制造了「春藥」來吸引雄蠅前來,與雌蠅的屍體發生關系。 而後,這些雄蠅也會感染同樣的真菌,遭受同樣的死亡打擊;在某個高處結束自己的生命,走的時候翅膀大開,仿佛也是在遵照真菌的命令,盡力把孢子傳得更廣。 哈佛大學的分子生物學家卡羅琳·艾莉亞(Carolyn Elya)說:「這項研究非常明確地展現了,真菌傳播給新宿主的另一種方式。 」也就是說,蠅蟲黴不但能操控被感染的雌蠅,也能利用化學信號操控沒被感染的雄蠅,兩種方式並用,讓自己更好地傳播——哪怕在科學家眼中,這也是個十分獨特的演化案例。 請務必克制自己。 原論文: 參考鏈接: 《有一種「愛情藥水」,讓它忍不住和屍體發生關系,然後送命》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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有一種「愛情藥水」,讓它忍不住和屍體發生關系,然後送命
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