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不甚精緻的仿冒最實用

陸子鈞
・2011/06/25 ・948字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

動物的世界到處都有山寨版,舉例來說:好吃的蝴蝶長得像有毒的種類;無害的蠅類長得像蜂;或者長得像螞蟻的蜘蛛……這些擬態策略,都是為了避免成為捕食者的午餐。一些種類的蜘蛛,則裝得很不像,這種明顯是假貨的存在困惑了生物學家。

直觀來說,天擇應該要使得偽裝達到「超級像」的境界,更能避免被獵食的風險,但馬虎的擬態卻普遍存在。許多理論學者試著解釋這矛盾。舉例來說,這些物種,可能在捕食者眼裡,擬態得看來既美味又危險。或許他們同時擬態許多不同的動物,呈現一個綜合的結果,而非精確地模仿一個對象。

捷克馬薩裡克大學的蜘蛛學家Stano Pekár 認為,這些解釋都有過度簡化的觀點-他們假設眼睛銳利的捕食者真的討厭不好吃的「本尊」。Pekár 說,事實上,其他捕食者會讓擬態朝向不同避敵策略發展,使得偽裝永遠帶有缺陷。

Pekár 利用三種不同的歐洲蜘蛛,測試他的想法。這些蜘蛛各看起來像不同種的螞蟻,並且會在螞蟻收集食物的隊伍附近徘徊,甚至會舉起最前面的兩隻腳,讓他看起來像螞蟻的觸角。起初,這些蜘蛛騙過Pekár,但後來他知道如何分辨這些蜘蛛和匆忙的螞蟻-蜘蛛的身體較短,利用快速的短跑移動,而且當它們停下來時,會擺動它的尾端。

擬態成螞蟻,或許能幫蜘蛛躲過捕食。許多動物對螞蟻敬而遠之,因為螞蟻通常有螫刺,又不好吃,而且會找來更多的螞蟻反擊。但總有例外,一些動物喜歡吃螞蟻。此時,如果蜘蛛擬態得太像螞蟻,可能會招來麻煩。

為了釐清是否蜘蛛不完美的擬態,是為了避開愛吃螞蟻的天敵,Pekár和他的團隊,在實驗室養了一群螞蟻和蜘蛛,並讓捕食者及獵物一對一在培養皿中對峙。結果顯示,即使蜘蛛的擬態不甚完美,但已經足以騙過討厭螞蟻的捕食者。在面對以其他蜘蛛為主食的蜘蛛時,螞蟻擬態能減少被其捕食的五分之一機率。

但如同先前預期的,較完美的擬態可能招來麻煩。三種蜘蛛中,擬態最完美的Micaria sociabilis,有半數被以螞蟻為食的蜘蛛獵殺,是其他兩種擬蟻蜘蛛的五倍多。

擬態的精緻程度,視環境中捕食者綜合影響而定。如果一個棲地附近很多眼睛銳利,並討厭螞蟻的捕食者,會讓螞蟻擬態趨向完美。但如果捕食者眼睛不靈敏,好吃螞蟻,會使得獵物朝其他避敵策略發展,像是快跑。

資料來源:ScienceNow: A Cheap Imitation Is Sometimes Best [21 June 2011]

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陸子鈞
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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。


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發炎性腸道疾病的獵奇療法:來一杯「鉤蟲卵」吧!——《我們為什麼還沒有死掉?》

麥田出版_96
・2021/10/24 ・2290字 ・閱讀時間約 4 分鐘

• 作者/伊丹.班—巴拉克
• 譯者/傅賀

上一節,我提到了犬蛔蟲,我好不容易才忍住沒有提另外一種寄生蟲:蠕蟲。這類寄生蟲成員眾多,個個都是入侵或躲避免疫系統的行家,牠們有許多花招可以幫助牠們在人體內存活下來、繁榮昌盛。牠們之所以需要這些花招,是因為作為寄生蟲,牠們的個頭太大了,免疫系統不可能看不到牠們。即使是較小的蠕蟲物種,也有幾公釐長,跟病毒或細菌比起來,可謂龐然大物。

蠕蟲感染者的腸道 X 光照片,圖中黑線都是蠕蟲。圖/WIKIPEDIA by Secretariat

在世界上許多較貧窮的地區,由於衛生條件較差,蠕蟲帶來了無盡的痛苦:據統計,世界上約四分之一的人口感染了某種類型的蠕蟲。衛生機構正在嘗試使用預防、清潔的手段和抗蟲藥物來緩解疫情。與此同時,在已開發國家,人們已經成功消滅了蠕蟲疾病。

也許有點過於成功。

免疫反應有幾種不同的形式。我們理解得最透徹的兩種是 Th1 和 Th2(Th 代表輔助 T 細胞,這是一種重要的 T 細胞)。它們的細節比較複雜,但大體畫面是這樣的:這兩種反應處理的是不同類型的感染——Th1 類型的輔助 T 細胞會向吞噬細胞和胞毒 T 細胞發出啟動訊號。聽到「集結號」之後,這些細胞會追蹤並摧毀任何被病毒或特定細菌感染的人類細胞。與此相反,Th2 反應是直接攻擊那些尚未入侵人體的病原體,Th2 細胞會啟動一種叫作嗜酸性球(eosinophils)的免疫細胞,來殺死蠕蟲。只要一種 Th 反應上調,另外一種就會下調。這種機制是合理的,因為這樣可以節約身體的資源,並降低免疫反應的副作用。

TH2 細胞(左)正在被 B 細胞(右)活化。圖/WIKIPEDIA

蠕蟲激發的正是 Th2 反應。有人因此認為,此消彼長,在那些蠕蟲病發病率較高的國家,過敏反應( Th1)的概率恰恰因此更低。(在過去幾十年裡,已開發國家裡出現過敏反應的人越來越多)。流行病調查顯示:蠕蟲越是肆虐,過敏反應就越少。

蠕蟲採取的各種躲避和反擊策略,以及牠們的存在本身,都會對免疫系統產生影響。一個效果就是牠們會抑制發炎反應——要知道,世界上有許多人巴不得他們的發炎反應受到一點抑制呢。

因此,許多患有慢性自體免疫疾病(比如,發炎性腸道疾病)的人現在正在接受蠕蟲療法(用的是鉤蟲),針對其他發炎疾病的臨床治療也正在測試。

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鉤蟲, 被用在慢性自體免疫疾病的蠕蟲療法 。圖/WIKIPEDIA

這聽起來有點怪誕:有人竟希望——不,堅持要——被寄生蟲感染。他們向醫生求助,醫生給他們的藥是一小杯鉤蟲卵,然後他們就喝下去了。在他們的胃裡,這些卵會孵化,幼蟲會爬出來。然後,不知怎的,患者就感覺好多了。當然,鉤蟲不會存活很久(醫生選擇的物種並不會在人體腸道內存活很久,否則就會有新的麻煩了),因此,過一段時間,患者又要接受新一輪的感染,以維持免疫系統的平衡。

當然,如果我們可以不用蟲子(比如使用其中的有效成分,類似某種「鉤蟲萃取物」的藥物)就可以治療疾病,那就更好了。但是,目前還沒人知道到底哪些成分重要——而且似乎要見效,必須要用活的蠕蟲。

為了解釋關於蠕蟲的這個情況,研究人員提出了「老朋友假說」(old-friends hypothesis),這是「衛生假說」的一個改良版。你也許聽說過「衛生假說」,它已經流傳了很長一段時間,但直到一九八九年才由大衛.斯特拉昌(David Strachan)正式提出。他進行的流行病學調查顯示,那些在農場裡或田野邊上長大的孩子要比那些在城市裡長大的同齡人更少患上過敏。從此之後,「衛生假說」就被用於描述許多不同的觀念,其中一些得到了研究支持,而另一些則沒有。

總的來說,老朋友假說的大意是,人類的免疫系統是在一個充滿微生物的世界裡發育的,我們經常要跟許許多多的微生物打交道。我們已經看到了免疫系統跟腸道微生物的密切聯繫,但是這樣的親密關係也可能會擴展到病原體。免疫系統已經對一定程度的接觸和較量習以為常了。現代西方社會,是人類有史以來最愛清潔、刷洗、消毒的階段,我們受感染的機會大大減少——但這破壞了免疫系統的平衡。我們的免疫系統習慣了跟某些病原體對抗,一旦沒有了對手,它就會工作失常。因此,嬰兒和小朋友也許最好要接觸一點髒東西。

現代社會,是人類有史以來最愛清潔及消毒的階段,我們受感染的機會大大減少,但這破壞了免疫系統的平衡。圖/Pixabay

顯然,你不希望你的孩子臉上有霍亂弧菌,雖然研究人員在二○○○年發現結核病對預防氣喘有幫助,但這並不意味著你要讓孩子染上結核。但是「髒東西」裡含有許多常見病原菌的減毒突變株(不再那麼有害),這可能對孩子的身體有益。沒有它們,孩子日後也許更容易患上免疫疾病——比如過敏和自體免疫病。

問題是,要多乾淨才算乾淨,要多髒才算髒呢?抱歉,我真的不知道答案。

——本文摘自《我們為什麼還沒有死掉?》,2020 年 9 月,麥田

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麥田出版_96
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1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。
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