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細菌幫果蠅找對象

果蠅和人類至少有一件事情是一樣的:我們都必須選擇交配對象,如果想延續物種的話。但果蠅有個意想不到的媒婆從中作梗,一項新的研究指出,居住在果蠅體內的共生菌,會左右它們(果蠅)對配偶的選擇;這也暗示著一個潛在的種化機制。

在 1980 年代末期,研究果蠅的科學家注意到一件不尋常的事情。當把果蠅分成兩組,並餵食不同食物,經過幾個世代後,混合這兩群果蠅,它們大多會與食用同食物的異性交配。這個現象讓科學家非常困惑,因為沒有辦法解釋,為什麼不同的食物會影響擇偶偏好。但以色列 Tel Aviv 大學的為生物學家 Eugene Rosenberg 認為他知道這個答案。

微生物學家夫婦,Rosenberg 和他的太太 Ilana Zilber-Rosenberg,已經發現,天擇不只作用在生物個體,還包括許多居住在體內的共生菌種類。「如果你改變飲食,你也改變了細菌」,他說,「細菌跟氣味有關,而氣味又和性有很多關連」。所以共生菌或許可以解釋食性對擇偶偏好。

為了測試這個想法,Rosenberg 的團隊將一個果蠅族群分作兩組,一組餵食糖蜜混合玉米粉,另一組則餵食澱粉。經過好幾個世代後,研究人員混合這兩群果蠅,讓它們交配,然後每隔一段時間,記錄是哪幾隻個體配對。

結果就像先前的研究一樣,38 項記錄中有 29 項,雌果蠅會和自己食物一樣的雄果蠅交配。然而,當在混合兩群果蠅前,先使用抗生素處理,雌果蠅就沒有這樣的擇偶偏好。這結果支持了果蠅的共生菌會影響擇偶偏好,為了要進一步證實這想法,研究人員保存了共生菌,在雌果蠅經抗生素處理後,再將這共生菌施用在果蠅身上,而這處理的確使得雌果蠅的擇偶偏好又出現。

Rosenberg 的團隊還在兩組果蠅的費洛蒙組成中,找到四個差異,而且抗生素處理會降低這個差異。因為費洛蒙是果蠅交配的訊號,這項研究支持了共生菌改變宿主的費洛蒙組成,進而改變擇偶偏好。

此外,這現象也可能發展出新物種。物種可以在擇偶時,產生所謂「共域種化」(sympatric speciation),經過好幾世代後,就能從單一族群中分化開來。在果蠅這物種上,共生菌或許能驅動這個過程。

資料來源:ScienceNow: Bacteria Help Flies Select Mates [1 November 2010]

相關報導:NatureNews: Bacteria can drive the evolution of new species [1 November 2010]

相關報導:科景|生物:由細菌決定的擇偶?

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關於作者

Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。