本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
“哪裡有人類,
你就會發現蒼蠅,
和佛陀。”
關於支援科學新聞
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,您將幫助確保有關塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
–小林一茶
每一天,在每一個國家,都有一隻家蠅誕生。確實有很多家蠅。數千年來,家蠅一直在我們周圍誕生。它們從每個人遺棄的東西中誕生,屍體、蛋糕和排洩物。然而,它們的故事不可避免地是我們故事的一個版本。它們早期從非洲散佈開來,與我們緊密相連。你在木乃伊中發現它們,它們的身體緊緊地貼著法老的身體[1]。你在古代廁所裡發現它們,作為幼蟲,在我們將要處理掉的東西中挖掘隧道。在野餐時,它們坐在熱狗上。在臥室裡,它們從牆上俯視。在戰爭和悲劇中,它們說出我們無法容忍的東西。它們曾掠過甘地、特蕾莎修女和凱撒,但也掠過墨索里尼和你。在它們掠過你(或墨索里尼)之前,它們掠過,嗯,你不想知道。
實際上,你可能想知道。或者至少一些科學家認為你可能想知道。因此,現在有一本厚厚的書,裡面充滿了關於在蒼蠅身上發現的生物的科學研究。所有這些研究都很有趣,有些有點令人作嘔,而北卡羅來納州一家養豬場的一項研究可能會改變你的生活方式。
儘管我們已經觀察家蠅數千年,用上千種語言和十萬個形容詞抱怨它們,但在某些方面,它們仍然是餐桌上最不為人知的客人之一。沒有人確切知道它們來自哪裡(只知道早在五千年前它們就已經找到了我們)。沒有人知道在找到我們之前它們做了什麼(儘管可以想象這與腐爛有關)。我們對家蠅的瞭解是,它們從接觸到的每樣東西中收集一點生命,然後重新分配它,有點像細菌界的羅賓漢。
生活在家蠅身上的一些細菌是它們的夥伴。家蠅卵和幼蟲依賴於它們母親賦予它們的有益細菌(例如Klebsiella oxytoca菌種)。這些細菌產生殺死真菌的化合物,這樣做有助於飢餓的幼蠅在它們快速腐爛的食物中勝過那些真菌[2]。然而,其他的則是依附者,在蒼蠅在世界各地亂撞時意外收集到的。當蒼蠅落地時,其粘性毛髮上會覆蓋著細菌,然後可以轉移到蒼蠅接下來落地的任何地方。蒼蠅還將細菌(從食物中收集)儲存在它們的消化道中。這些細菌透過蒼蠅的糞便被帶到新的地方,但也——正如一篇關於蒼蠅的論文委婉地指出——“在被稱為嘔吐斑點的小液滴狀反芻物中”。
家蠅究竟從哪裡獲得這些其他細菌,這些細菌又透過嘔吐斑點、糞便和腳印回到我們身上?嗯,它們在被我們遺棄的東西中找到它們,在它們賴以生存的殘骸中。曾經,家蠅數十億地從馬糞中湧現出來。當馬糞用完後(這要歸功於汽車的發明),它們轉向我們的垃圾,因此我們更頻繁地收集垃圾並將其帶到遠處。當垃圾變得稀有(在某些地方,雖然不是所有地方),它們找到了我們留在城市裡的狗糞便。現在,例如,紐約人穿著他們漂亮的鞋子和深色衣服,用袋子收集狗糞便,蒼蠅已經找到了我們把垃圾帶去隱藏的地方(既為了躲避它們也為了躲避我們自己)。在垃圾堆裡,蒼蠅成群結隊地聚集在一起,形成密集的暈圈。它們也從城鎮的粗糙地帶誕生——疏忽的煙霧訊號。它們甚至找到了我們轉移動物的地方,現代化的雞舍和豬圈,在那裡,糞便被傾倒在巨大的池塘裡。在這裡,它們赤裸的孩子孵化成蠕動的蛆蟲,然後在之後再次以它們多毛、有翅膀的形態誕生。
正是在這些最後的蒼蠅中,我的朋友科比·沙爾最近決定度過他的一些日子[3]。科比研究豬場的昆蟲已經有一段時間了。可能有一些比研究昆蟲更糟糕的地方,儘管我現在想不起來。在養豬場,豬積累起來,豬糞便也一樣,在巨大的池塘裡。科比研究過蟑螂從一個養豬場到另一個養豬場的移動,但他想用蒼蠅研究的是不同的東西。科比與堪薩斯州立大學的同事一起,想知道當這些蒼蠅升起時,究竟是什麼被帶到了空中。順便說一句,蒼蠅在升起時很小心。它們稍微彎曲腿,非常小心地彈跳,同時拍打翅膀。
科比和他的同事在養豬場的 93.7% 的蒼蠅中發現了糞便細菌(恰如其名的糞腸球菌是最常見的菌種)。這並不令人意外。世界各地的家蠅都攜帶糞便細菌。令人驚訝的是,這些細菌中有很多對抗生素具有抗藥性,例如四環素和紅黴素,這些抗生素用於治療人類細菌性疾病[4]。這種抗藥性形式,即所謂的超級細菌,可能會致命,雖然在養豬場附近的蒼蠅身上發現它們並不能保證它們正在透過蒼蠅從農場傳播到我們的身體,但這肯定暗示了這種可能性。
但是為什麼養豬場的蒼蠅往往會攜帶抗生素耐藥性細菌呢?這裡面隱藏著你可能沒有聽說的秘密。美國的大多數豬,以及更普遍的大多數農場動物,都被餵食抗生素。據估計,美國生產的抗生素中有百分之八十用於動物。抗生素不是用來治療感染的。相反,它們完全是為了促進快速生長,使你的培根或漢堡更便宜、更快。作為一個進化上的副作用,當豬被餵食這些抗生素時,它們虛弱的細菌——那些容易受到所用抗生素影響的細菌——會死亡。最有可能存活下來的是對抗生素具有抗藥性的譜系,即頑強的母親。如果孤立在養豬場,所有這些都是不明智的,但並非悲劇性的,因為它看起來是孤立的,遠離我們的日常生活。然後蒼蠅進入了故事。
家蠅可以飛行,而且它們可以比你想象的更有效地飛行。它們順風飛行,甚至逆風飛行。據記錄,單隻家蠅的飛行距離超過十英里[5]。考慮一下農場的地理位置。想象一下蒼蠅從農場升起並飛向你。它們攜帶的任何新的抗藥性細菌菌株可能比你想象的更近。它們現在可能正在敲打你的窗戶,或者,正如契訶夫所說的那樣,“掠過天花板”,它們的身體在彈跳時留下細菌。
人類往往不喜歡成功的動物。我們鄙視烏鴉的謀殺、椋鳥的群和甚至湧入我們房屋的螞蟻。它們的身體似乎很粗俗。然而,我們得出結論,蒼蠅不僅令人厭惡,而且骯髒,甚至,在科比·沙爾的新研究的背景下,可能致命。這是從蒼蠅身上吸取的一個教訓,但卻是錯誤的教訓。如果我們注意,它們提供的真正真相更多的是關於人類的本質,而不是蒼蠅的本質。按蚊是瘧疾的傳播媒介,但家蠅,嗯,它們是我們遺留物的傳播媒介,將它們帶回給我們,好像在說,“這邊!你忘了什麼……”它們是沒人需要的信使,帶著沒人想要的資訊,無論是關於抗生素的過度使用還是我們其他的失敗。所以,去殺死信使吧,但要注意資訊。與此同時,數十億的蒼蠅卵已經準備好從我們遺留下來的任何東西中孵化出來。
1-Panagiotakopulu E, Buckland PC, Kemp BJ (2010) Underneath Ranefer’s floors—urban environments on the desert edge. J Archaeol Sci, 37:474–481
2-Zvereva EL (1986b) Peculiarities of competitive interaction between larvae of the house fly Musca domestica and microscopic fungi. Zoologicheskii Zhurnal 65:1517–1525, Lam K, Thu K, Tsang M, Moore M, Gries G. 2009. Bacteria on housefly eggs, Musca domestica, suppress fungal growth in chicken manure through nutrient depletion or antifungal metabolites. Naturwissenschaften, 96 :1127-1132.
3-好吧,還有讓他的學生、博士後和技術人員來度過他們的時間。
4-Ahmad A., A. Ghosh, C. Schal, and L. Zurek. 2011. Insects in confined swine operations carry a large antibiotic resistant and potentially virulent enterococcal community. BMC Microbiology, 11:23.
5-Chakrabarti S, Kambhaampati Zurek L. 2010. Assessment of house fly dispersal between rural and urban habitats in Kansas, USA. J Kans Entomol Soc, 83:172-188.
圖片
圖片 1. 蒼蠅腳(又名跗節)
圖片 2. 馬和家蠅。這實際上不是我在談論的關係,但這張畫太有趣了,讓人無法抗拒。當然,家蠅騎在馬上進入城市的想法是正確的,只是它們會騎得稍微靠後一點。來自有趣的家蠅收藏。
圖片 3. 有人要劃獨木舟嗎?這是一個豬場典型的糞便池塘。從遠處(或照片中)看,它似乎足夠令人愉快,但這種愉快只是一種錯覺。