2016年10月24日 星期一

偷竊寄生 kleptoparasitic

最近在看一篇文獻的時候,看到一個有趣的名詞:kleptoparasitic。

kleptoparasitic翻成中文就是「偷竊寄生」,字首klept(o)-源自希臘文kleptein,意為「偷竊」(to steal)。

寄生(parasitism)大家都知道是什麼,但是偷竊寄生是一種怎樣的生活形態呢?以肖稗稈蠅屬(Desmometopa)的昆蟲為例,這一屬的蠅,會在牠的宿主(如西方蜜蜂 Apis mellifera)被掠食者攻擊的時候,趁掠食者(如蜘蛛)不注意,在旁邊偷偷搶點蜜蜂的腸子等等。

雖然鬣狗(hyena)有時也會跟在其他掠食者的旁邊偷點東西吃,但偷竊寄生的動物可是專業的在扮演「你吃肉我喝湯」的角色。尤其牠們的雌性,因為卵子的製造需要消耗大量的養分,他們可是孜孜不倦地在找機會呢。

牠們為了找機會,當然就要發展出一套偵測系統,快速而準確的偵測出附近有沒有宿主受到攻擊;由於蜜蜂在受到攻擊時會發出費洛蒙,這些蠅便發展出費洛蒙偵測系統,可以在幾秒內偵測到並展開行動。

降落傘花。圖片來源:Wiki
沒想到牠們對費洛蒙的敏感性,卻被降落傘花(parachute plant,Ceropegia sandersonii)給利用了。因為降落傘花具有花粉器(pollinaria)這種傳粉的構造,而花粉器因為重量的關係,昆蟲如果太小隻是幫不上忙的。因為這一屬的蠅夠大,所以降落傘花就發出西方蜜蜂受攻擊時產生的費洛蒙,把蠅兒給騙進來。

受騙的蠅兒,因為降落傘花的形狀的關係,一進去就被關在裡面了。不過別緊張,一天以後花謝了,蠅兒就脫困了:而植物傳宗接代的重責大任也完成了!

在被子植物裡面,根據目前的估計,有百分之四到六都是靠騙的來完成傳宗接代的任務。若以邱園2016年的報告中被子植物的總數(369,000種)乘以百分之五來計算,也就是說世界上有18,450種植物是「以騙維生」的喔!

參考文獻:

張彥華、曾喜育、曾彥學。臺灣產牛皮消屬植物花粉器形態之研究。林業研究季刊 34(4):251-262, 2012.

S. D. JohnsonT. J. Edwards.The structure and function of orchid pollinaria. Plant Systematics and Evolution March 2000, Volume 222, Issue 1, pp 243–269.

Heiduk et al., Ceropegia sandersonii Mimics Attacked Honeybees to Attract Kleptoparasitic Flies for Pollination, Current Biology (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.07.085

Royal Botanical Gardens Kew. State of the World's Plants 2016.

2016年10月4日 星期二

2016諾貝爾生理醫學獎:大隅良典研究自體吞噬(autophagy)作用機制

自體吞噬作用。圖片來源:Wiki

2016諾貝爾生理醫學獎開獎啦!今年頒給日本東京工業大學榮譽教授大隅良典(Yoshinori Ohsumi,1945-)博士。

大隅博士的研究題目是自體吞噬作用(autophagy)。這個字是由字首aut(o)-與字尾-phagy拼起來的,字首aut(o)-源自於希臘文autos,意為「自己」(self)(參考第二十課),字尾-phagy源自希臘文phagein,意思是「吃」(to eat)(參考第十六課);同義的字尾還有phag(o)-, -phagia, 與-phage。

自體吞噬作用對我們很重要。比利時的生物化學家克里斯汀·德·迪夫(Christian de Duve,1917-2013)在1963年首先觀察到這個現象,並為它命名;但真正的研究要到1988年由大隅博士以啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae,baker's yeast)為研究材料,開始研究與自體吞噬有關的基因。

當時研究自體吞噬的人並不多,算是相當冷門的領域;直到1999年貝絲·萊文(Beth Levine)發現自體吞噬基因與癌症有關,整個領域才變得熱門。 目前知道,自體吞噬作用不只是與癌症有關,巴金森氏症、第二型糖尿病也都跟它有關連。

參考資料:

中央社。大隅良典獲諾貝爾獎:做沒人做的事很快樂
Nature News. Medicine Nobel for research on how cells 'eat themselves'.
Tsukada M, Ohsumi Y. Isolation and characterization of autophagy-defective mutants of Saccharomyces cerevisiae. FEBS Lett. 1993 Oct 25;333(1-2):169-74.