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果蠅房客的價值

果蠅

想像你家裡有個房間打算租給別人,這個新房客可能變成信得過的好朋友,也有可能帶來毀滅性的危險。如果變成好朋友,可以臨時幫忙顧個小孩或收個掛號真好,如果這房客是某海產店大廚就更讚了。定期奉上的房租,到了過年花錢如流水時,還真是一筆不能少的重要支持。難怪不少人想當收租婆,因為靠這一招就可以讓自己在經濟上「出人頭地」。

昆蟲也是如此。

不少種類昆蟲的身體裡有細菌房客,這些細菌與昆蟲關係密切,而且這種關係很多還能代代相傳。有些昆蟲是被細菌控制,非得要有這些細菌在才能正常傳宗接代,所以是不甘願地住在一起;但是其它昆蟲為什麼要跟細菌住一起的原因,科學家們就比較不清楚了。願意讓外人住在自個兒家裡,這個外人應該要跟主人有良性互動,同理可證,昆蟲裡這些細菌,是不是也該跟昆蟲宿主和平相處?其實和平相處其實還不夠,這細菌還得提供宿主在生存競爭上有夠大的好處;如果細菌的貢獻太小,這個共生關係變成可有可無,那就可能隨著時間越來越難維持。

這些跟昆蟲住在一起的細菌在分類上大部份屬於變形菌門(proteobacteria),大致上使用的策略可能師承同門。不過在果蠅(Drosophila hyde)身上找到的這株螺原體(Spiroplasma) 屬的細菌是革蘭氏陽性細菌,而且它們没有細胞壁,在分類上與變形菌 (proteobacteria) 差距很大,讓人更難猜測它為何能在果蠅身上住下來。

果蠅在自然界會受到寄生蜂Leptopilina heterotoma)的攻擊,身上被產了卵的果蠅幼蟲將活不過蛹期。這個美國研究團隊發現,身上有螺原體 Spiroplasma 的果蠅存活比例比不帶細菌的組別高。如果從影響的時期來看,細菌的存在似乎特定地幫助果蠅活過蛹期。作者也注意到帶菌果蠅幼蟲並没有影響寄生蜂的產卵意願,到底是什麼原因讓帶菌果蠅幼蟲能渡過寄生蜂的攻擊目前還是個謎,不過這個實驗已經證實昆蟲可以利用體內細菌做為武器,來對抗天敵的攻擊。這一點,又讓我們發現了一個新的生物相生相剋,互相依存的故事。

研究原文:
Xie J, Vilchez I, Mateos M (2010) Spiroplasma bacteria enhance survival of Drosophila hydei attacked by the parasitic wasp Leptopilina heterotoma.
PLoS ONE 5(8): e12149.

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關於作者

慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。