文：小肥波
南瓜蟲（Anasa tristis）是一種有指甲大小的灰啡色昆蟲，可能看起來平平無奇而且無甚殺傷力，但事實上可以在幾週內就毀掉整塊南瓜田的收成。然而，如果南瓜蟲沒有細菌小助手，就無法造成這種廣泛的破壞。
不過，南瓜蟲到底從何獲得所需的細菌去消化南瓜呢？原來又是與「屎」有關！最新刊於「當代生物學」的研究發現，在出生後的第一週，南瓜蟲會主動尋找其物種成年同類的糞便，因為當中充滿了南瓜蟲消化南瓜所需的關鍵細菌。
許多昆蟲都依靠細菌來幫助消化食物，牠們多數會從父母獲得這些細菌，可能是通過卵或父母在幼蟲旁邊排洩，從而將有用的細菌傳遞給後代。就南瓜蟲而言，關鍵的細菌為伯克氏菌屬中的 Caballeronia，但南瓜蟲父母並無直接將細菌留給下一代，任牠們自生自滅。
參與是次研究的埃默里大學生物學研究生 Jason Chen 本身正在以南瓜蟲進行另一組實驗，一時興起他將幼蟲與成蟲都放在一起，然後離開實驗室休息一下。幾分鐘後回來，他發現成蟲已經排便，且每一隻幼蟲都聚集在糞便附近覓食。幾天後在顯微鏡觀察這些幼蟲時，發現牠們的腸道都含原本來自成蟲的已螢光標記 Caballeronia 細菌。
之後 Jason 再用更多幼蟲與成蟲進行測試，讓幼蟲在充滿細菌的熒光糞便和無菌溶液之間進行選擇，並以 24 小時紅外線攝錄機記錄幼蟲的決定。
結果顯示，一次又一次，幼蟲眼中只有糞便。牠們會在糞便上戳一個洞，然後將其吞掉（這亦是首度有學者記錄南瓜蟲幼蟲如何進食！）。幾天後，幼蟲腸道就充滿了細菌 Caballeronia 。
為了弄清楚幼蟲如何知道要去哪裡覓食，團隊剪掉其觸角令牠們無法聞到氣味，也無法識別帶有 Caballeronia 的溶液。然而即使失去了嗅覺，幼蟲仍然會找到糞便。這表明幼蟲很可能利用觸角來聞細菌的氣味，並利用眼睛來尋找糞便，結合兩種感觀系統來提高成功「覓屎」的機會。
研究除了得知南瓜蟲會吃屎之外還有甚麼得著？其實，科學家可利用結果來開發新的非農藥方法防控南瓜蟲蟲害，例如在田野間釋放南瓜蟲無法利用的基改 Caballeronia 細菌。不過，這相信仍需要一段長時間去作進一步研究了。
參考資料
- Villa SM, Chen JZ, Kwong Z, Acosta A, Vega NM, Gerardo NM. Specialized acquisition behaviors maintain reliable environmental transmission in an insect-microbial mutualism. Curr Biol. 2023 Jul 10;33(13):2830-2838.e4. doi: 10.1016/j.cub.2023.05.062. Epub 2023 Jun 28. PMID: 37385254.
