一份新研究顯示,有口臭的煙草天蛾(Munduca sexta)也許不容易找到約會對象,但這股臭味卻能讓捕食者遠離牠們。

煙草天蛾口臭的關鍵在於尼古丁,牠們大啖最愛吃的煙草葉時會攝入這種毒素。新的實驗顯示,煙草天蛾會把尼古丁從腸道轉移到血淋巴,然後透過吐氣將血淋巴中多餘的尼古丁排出。

news1231caterpillar

在猶他州的大盆地沙漠,一隻煙草天蛾的幼蟲正在大吃煙草植物。攝影: Ian T. Baldwin

狼蛛和其他會吃煙草天蛾的捕食者不像牠們一樣具備對尼古丁的防禦力,所以覺得牠們的口氣很臭──而且可能有毒,研究主導者埃恩・包德溫說,他是德國蒲朗克化學生態研究中心的生態學家。

雖然很多動物都有口臭(「有跟駱駝接過吻嗎?」包德溫打趣),這卻是我們第一次發現有動物用口臭來宣告自己可能有毒,他說。

 

危險尼古丁

全世界有數以百萬計的吸煙者,他們都知道尼古丁是什麼──就是香菸的主要成分,但這種化學物質在煙草植物中所扮演的角色卻是一種化學防禦。

尼古丁會鎖定動物身上的神經肌肉連接點,也就是神經細胞和肌肉相連的地方。因此當一隻動物吃到含有尼古丁的植物時,牠呼吸和移動的能力就會大受影響。

「就是因為這樣,尼古丁才會成為植物的防禦利器:它能毒害任何運用肌肉來活動的東西,而既然植物沒有神經或肌肉,它就毒害不了植物,」包德溫說,他的研究於12月30日發表在《國家科學研究院議事錄》期刊。

但煙草天蛾卻是個神祕的例外。如同牠的名字所暗示的,這種毛毛蟲經常食用含有尼古丁的植物,卻似乎沒有出現什麼不良症狀。

包德溫與同事研究煙草天蛾如何進行這種化學魔術時,無意間發現了口臭對牠們的重要性。

 

植物防衛

研究員更加仔細地研究煙草天蛾的幼蟲時,發現牠們腸子裡一種名叫CYP6B46的基因會在毛蟲吃了煙草葉之後表現得更突出。這暗示著CYP6B46很可能跟煙草天蛾幼蟲抵禦尼古丁的能力有關。

包德溫與同事的下一個任務是找出這個基因究竟是做什麼用的。因此他們栽培了三組含有尼古丁的植物,以研究CYP6B46的功用。第一組的尼古丁含量特別低。第二組可以產生一種會讓CYP6B46無法正常運作的微小化學物質。第三組植物則是對照組。

接下來,研究員讓煙草天蛾的幼蟲吃這三組植物,然後計算每天晚上每一組各有多少隻蟲被捕食者吃掉。相較於其他兩組,食用尼古丁含量不足的那組植物的幼蟲被吃掉最多。

這暗示這個基因跟煙草天蛾的防禦能力息息相關,但科學家還得找出箇中原理。進一步分析顯示,CYP6B46會把攝入的尼古丁從煙草天蛾的胃部轉移到血淋巴,讓它隨著氣息排出。

因此,CYP6B46這個基因若是失能,煙草天蛾幼蟲呼出的尼古丁就比較少,讓牠們更容易受捕食者獵食。

現在呢,不好意思,我突然覺得很想刷牙。