僅靠酒精的飲食會讓大多數物種陷入困境,但新的研究表明,某些黃蜂顯然可以不受損害地生存——以 80% 乙醇糖溶液作為其唯一的食物來源。
果蠅、樹鼩和許多其他動物自然會食用發酵水果中的酒精——當酵母或某些細菌在附近分解成熟水果中的糖分,產生少量乙醇時,就會發生這種過程。大多數動物物種在食用濃度高於 4% 的這種物質後,會表現出受損或中毒的跡象。但是動物研究員索菲亞·布歇布蒂(Sofia Bouchebti,現就職於以色列內蓋夫本-古裡安大學)懷疑,黃蜂和胡蜂可能對酒精的耐受性更好,甚至可以將其用作食物來源。畢竟,已知這些昆蟲的腸道寄生著將果糖轉化為酒精的酵母。當黃蜂或胡蜂授粉和覓食時,一些這種酵母會傳遞到植物及其果實上——在發酵過程中發揮關鍵作用。
布歇布蒂將注意力轉向東方胡蜂(Vespa orientalis),這是一種社會性黃蜂。在一項發表於《美國國家科學院院刊》的研究中,她和她在特拉維夫大學的同事給黃蜂和蜜蜂餵食了含有 0% 至 80% 乙醇的糖溶液,其中摻入了可追蹤的碳同位素。研究人員發現,黃蜂撥出的氣體中標記碳的含量比蜜蜂高出 300%,這表明黃蜂的身體分解酒精的速度要快得多。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
餵食 80% 乙醇的黃蜂活過了它們典型的數週壽命;蜜蜂在 24 小時內死亡。
“乙醇中含有大量能量,是一種極佳的代謝燃料,”研究合著者、動物學家埃蘭·萊文說。當然,對人類和許多其他動物來說,問題在於當這種物質與大腦和器官相互作用時,會產生行為和健康後果。但是,當提供築巢材料時,研究中餵食乙醇的黃蜂完成建造任務的效率與餵食糖的黃蜂一樣。當面對入侵者時,它們沒有延遲發出通常的“退後”訊號。此外,餵食 80% 乙醇的黃蜂活過了它們典型的數週壽命;它們的蜜蜂同類在 24 小時內死亡。儘管如此,當有選擇時,黃蜂對糖和乙醇都沒有表現出偏好。“如果乙醇更有營養且沒有不良影響,它們不應該想要更多嗎?也許它們嘗不出來,”布歇布蒂推測。
為了提煉這種代謝控制背後的秘密,研究合著者、動物學家多蘿泰·於雄領導了一場尋找基因線索的行動。她發現黃蜂擁有負責分解酒精的酶的基因的多個複製——這種適應可能是由它們與酵母的關係推動的。
三隻黃蜂正在食用成熟的無花果,無花果可能提供天然存在的乙醇。
埃蘭·萊文
羅切斯特大學生物學家詹姆斯·弗萊說,黃蜂的乙醇代謝講述了一個“有趣的進化故事”。但他告誡說,研究方法與其他研究的方法差異太大,無法直接比較物種之間的乙醇抗性。
加州大學伯克利分校的昆蟲飛行專家羅伯特·達德利指出,黃蜂在自然界中永遠不會遇到如此高的乙醇值。布歇布蒂說,研究人員“旨在找到一個最大極限,但我們仍然沒有找到它。”
下一步是檢查乙醇消耗期間的基因表達,並尋找已知會被酒精吸引的動物(例如,一些甲蟲和蝙蝠)中的模式。達德利表示同意:“顯然需要對社會性膜翅目昆蟲和其他昆蟲進行更廣泛的調查。”
