狂喝80度酒也沒事!科學家發現了它的獨家秘笈

圖片來源:Pixabay
撰文|蕾切爾·伯科威茨(Rachel Berkowitz)
翻譯|黃晨
如果僅依靠酒精為食,大多數生物恐怕都難以為繼。不過一項新研究表明,一些黃蜂僅靠含80%乙醇的糖溶液就能生存,且幾乎不受酒精影響
在自然界中,酵母菌和一些特定的細菌會利用成熟水果中的糖分進行發酵,產生少量乙醇。果蠅、樹鼩和許多動物在食用發酵水果時會隨之攝入酒精。大多數動物在攝入濃度高於4%的酒精後,都會有行為失常或者中毒的症狀。不過,以色列內蓋夫-本古裡安大學的動物研究員索菲婭·布什卜蒂(Sofia Bouchebti)懷疑,包括胡蜂在內的一些黃蜂對酒精有很高的耐受度,甚至可以直接將酒精作為食物。此前研究人員已經知道這些昆蟲的腸道中存在酵母菌,可以將果糖轉化成酒精。黃蜂在授粉和進食時,也會將一部分酵母菌傳遞給植物及其果實,這極大地促進了果實的發酵。
布什卜蒂關注的是一種群居的黃蜂——東方胡蜂(Vespa orientalis)。在一項發表於《美國科學院院刊》(PNAS)的研究中,布什卜蒂和以色列特拉維夫大學的研究者給東方胡蜂和蜜蜂餵食了含有0至80%乙醇的糖溶液,並用可示蹤的碳同位素標記了乙醇。他們發現,東方胡蜂撥出的氣體中碳同位素的量比蜜蜂高出3倍,這表明東方胡蜂分解酒精的速度更快
圖片來源:Gideon Pisanty (Gidip) גדעון פיזנטי, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons
動物學家埃蘭·萊文(Eran Levin,該研究的共同作者)說:“乙醇含有大量能量,是一種極好的能量來源。” 不過對人類和許多動物來說,問題在於攝入酒精會影響大腦和多種器官,導致行為混亂和健康問題。在新研究中,當研究人員給用含乙醇糖液餵養的胡峰提供築巢材料時,它們可以像用純糖液餵養的胡峰一樣高效地完成築巢任務。面對入侵者時,它們發出“後退”訊號的時機也不會延遲。此外,攝入含80%乙醇糖液的胡蜂也擁有數週的正常壽命,但蜜蜂攝入同等濃度酒精後,卻會在24小時內死亡。此外,這些胡蜂在選擇糖和乙醇時並沒有明顯的偏好。
為了揭開胡蜂代謝能力背後的奧秘,動物學家多蘿特·於雄(Dorothee Huchon,該研究的共同作者)領導了一項尋找遺傳學線索的研究。她發現,這種胡蜂擁有多個醇脫氫酶(可以分解酒精)的基因複製,而它們與酵母菌的共生關係,或推動了這種適應性演化的出現。
圖片來源:倪子洋, CC0, via Wikimedia Commons
美國羅切斯特大學的生物學家詹姆斯·弗賴伊(James Fry)表示,胡蜂的乙醇代謝講述了一個“有趣的演化故事”。不過他同時提醒道,這項新研究的實驗方法與其他研究存在很大差異,無法直接比較不同物種對乙醇的耐受性。
接下來,研究者將探究黃蜂消化乙醇時的基因表達,並尋找那些會被酒精吸引的動物之間的共有特徵。美國昆蟲飛行專家羅伯特·達德利(Robert Dudley)表示:“顯然,我們需要更廣泛地調查社會性膜翅目昆蟲以及其他昆蟲。”
本文選自《環球科學》2025年1月刊前沿欄目
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