果蝇利用酒精进行自我治疗，但事后感到不适

本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映的是作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。

本文是关于文明、真菌和酒精的六篇迷你系列文章中的第二篇（第一篇请点击此处），这些文章将在五天内发布。

有时科学家会被问到是否有爱好。接下来是尴尬的停顿。并不是说科学家没有爱好，而是他们的爱好往往是在家做和工作中完全相同的事情。例如，我在一个充满鱼类生物学家的部门工作。这些鱼类生物学家似乎很喜欢钓鱼，作为一种爱好，他们经常钓的是他们白天研究的同种鱼。科学家对他们的猎物所产生的情感不会在他们回家后就消失。

当果蝇生物学家托德·施伦克（现任职于埃默里大学）在研究生院培养爱好时，他是在自家后院捕捉果蝇。捕捉果蝇很容易。虽然运气好的话，一天可以抓到一百条鱼，但托德可以在一个罐子里抓到数百只果蝇，有时是许多不同的物种。这是一个很好的爱好。他真的很喜欢。看到所有的果蝇是一种乐趣。你永远不知道会看到什么。任何一个罐子都可能装有稀有物种或揭示新的行为。不管你的一天有多糟糕，如果你回家看到一个新的果蝇物种，那一天就是美好的一天。缺点是果蝇会跟着托德·施伦克无论他走到哪里¹。

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[图片1：托德·施伦克正在搜寻邻居的堆肥，并高兴地吸出果蝇。]

有一天，当托德检查他的果蝇时，他看到了一些奇怪的东西。这将改变他的一生。一只黄蜂正在从一个果蝇幼虫爬到下一个。它很小，很精致，也很致命。正如他后来发现的那样，黄蜂正在使用它针状的产卵器将卵注射到果蝇幼虫体内。然后黄蜂卵孵化，从内部消耗果蝇，一旦变态，就会破开它们借来的皮，长出翅膀，重生。托德对果蝇和黄蜂的故事着迷了。这是一种到处都在发生的战争，或者至少在烂香蕉中是这样，而在他的生活中，烂香蕉随处可见²。

[图片2：一只黄蜂将卵注入果蝇幼虫的身体。]

地球上存在的这些被称为寄生蜂的黄蜂物种比鸟类或哺乳动物的物种还要多，多得多³。它们的剧目是最常重复上演的戏剧之一，一出莎士比亚式的悲剧在数十亿个小舞台上上演。在你的周围，无论你是否意识到，动物正在从其他动物的体内诞生。仔细聆听，你几乎可以听到胸部裂开的声音和长着翅膀的仙女般黄蜂诞生的声音。一旦它们交配，这些黄蜂就是好母亲，无论如何都比平均水平要好。像她们自己的妈妈一样，她们把卵放在有食物和保护的地方，在其他动物的体内。为此，黄蜂必须找到它们的宿主，熟练地飞行以便在宿主逃跑和躲避时将卵产在它们体内，具有长度和宽度都恰好合适的卵针，以便将卵产在足够深但不至于太深的地方，并通过化学物质和其他诡计来躲避宿主的免疫系统，这样宿主的免疫系统就不会杀死她珍贵的孩子。出于这些原因，黄蜂通常只在一种或少数几种宿主物种中产卵，这些物种是它们进化而来的，是它们邪恶的母性工具磨砺过的宿主。

托德已经开始研究的黄蜂是这些众多物种中的一种，它与果蝇，或者更确切地说，与特定的果蝇物种黑腹果蝇展开了一场旷日持久的进化斗争。每一代，黄蜂都会进化得越来越擅长寻找果蝇，将卵产在这些果蝇体内，并使卵成熟为黄蜂。反过来，每一代，果蝇也会进化出反击反应。正是这场进化戏剧成为了托德职业生涯的主要关注点，以及酒。

托德研究这些黄蜂和果蝇是出于纯粹的着迷。它们正在交战。如果果蝇有什么想要的，那就是生存和交配。黄蜂也想要同样的东西。它们的目标是相互矛盾的。但是，像大多数研究果蝇的数千人一样，他也将它们的身体视为我们自己身体的微缩版本。果蝇是他可以反复重演特定战斗并了解导致一方或另一方失败的环境的玩具士兵。他可以重温黄蜂和果蝇的历史，但与此同时，他也希望了解人类和生活在我们体内的物种的故事，如果不是黄蜂，那么就是细菌、病毒、蠕虫等等。在这种背景下，托德开始想知道果蝇是否可以做的不仅仅是利用它们的免疫系统来与黄蜂作战。他想知道果蝇是否偶然地将酒精用作一种武器。他想知道它们是否可以通过饮酒来获得生命，并且，更遥远地，他忍不住想知道我们是否也可以。

托德设想了两个个体（果蝇和黄蜂）之间的竞争，其中受酒精影响最小的一方获胜。托德认为果蝇可能比黄蜂更能承受酒精。他的想法是推测性的，但却是合理的。果蝇以各种有毒物质为食，包括酒精，并且已经知道在某些情况下，果蝇比以果蝇为食的物种更能容忍更多的毒素。物种进化为能够耐受它们最常接触的毒素，否则它们会遭受痛苦，无法繁殖，并最终灭绝⁴。

[图片3：准备从果蝇幼虫的“皮肤”中孵化出来的黄蜂。]

托德的想法并不是他的果蝇同事经常研究的那种，但托德还没有必要说服他的同事他的想法很有趣。他只需要说服兴奋的年轻学生，而他做到了。尼尔·米兰是与托德和有抱负的本科生巴林特·卡科索一起工作的研究生，他决定检验托德的想法。他们从高中实验室可以做的简单测试开始。他们将果蝇和黄蜂放在不同浓度的酒精中，观察它们何时死亡。这比这稍微复杂一点，但并不多⁵。瞧！托德的预测成立了。果蝇可以处理最高浓度的酒精，其次是专门的黄蜂，然后是通用的黄蜂（据推测，它不太适应处理果蝇的诡计）。当他们进行后续实验时，事情变得更加有趣。尼尔和巴林特回到实验室，测试了黄蜂是否倾向于在饮用过高浓度酒精的果蝇幼虫中产较少的卵。黄蜂避免有毒果蝇是合情合理的。哦，聪明的黄蜂，它们确实这样做了。

当学生们观察年长的果蝇（以及它们体内的年长黄蜂）时，他们看到了一些奇怪的事情。没有饮用酒精然后被感染的果蝇可以通过在被黄蜂感染后饮酒来杀死黄蜂（以一种特别可怕的方式；果蝇体内的酒精会导致黄蜂的内脏溶解并从它们的肛门溢出）。这个简单的观察提出了一个疯狂的可能性，一个只有热爱果蝇并惊叹于它们聪明才智的人才会考虑的可能性。也许，果蝇可能能够将酒精用作一种药物，以杀死它们被感染后的黄蜂。这将要求果蝇能够知道它们何时被感染，并通过在被感染时饮用更多酒精来做出反应，即使高浓度的酒精也会使它们生病。这很疯狂，但有可能，而疯狂的想法正是让科学家们感到欣喜若狂的原因。突然间，两位学生和托德发现自己正在进一步前进，小心翼翼地走上了一条投机的道路。从那里他们伸出手，然后，当几乎没有什么可以支撑他们时，他们跳了下去。

现代科学家在研究果蝇时所做的很多事情，类似于一种复杂的跳蚤马戏团。果蝇被用来做一些事情，一些科学的把戏，这些把戏既能让科学家们感到娱乐，又能教育他们。在每一项新的研究中，这些把戏都变得更加精致。“观众们，这只果蝇能跳过这个圈吗？”变成了“观众们，这只无翅果蝇能跳过这个燃烧的圈吗？”在数以千计（是的，真的是数以千计）的果蝇实验室中，这些把戏每天都在上演，通常以当时学生中流行的音乐为主题。

托德和他的学生们希望果蝇跳过的圈是标有“在生病时使用工具进行自我治疗”的圈。这是一个离奇的圈，但很容易测试，所以他们让果蝇跳了过去。在实验中，一些果蝇被黄蜂感染了。另一些没有。然后允许果蝇选择在哪里进食。对于托德和他的学生来说，这是一次令人紧张的实验。如果被感染的果蝇进行自我治疗，那将是令人兴奋的。这将是一个“呀，科学真伟大，我不敢相信野生动物可以做些什么。哦，我想知道这是否适用于人类”的时刻。但是，如果它们没有，那么，这将清楚地证明了果蝇不能做什么，这无需多说，没有人真正关心。

其他物种也会自我用药。苍蝇并非首例。有些蚂蚁会采集树脂来杀死细菌。有些猴子会吃马陆。但不同之处在于，关于苍蝇的问题似乎与人类有关。这里不仅仅是比喻。如果苍蝇可以通过饮酒来杀死体内的寄生虫，这可能暗示同样的事情也可能适用于人类。宾夕法尼亚大学的人类学家所罗门·卡茨（Solomon Katz）已经提出，也许人类开始饮酒是为了杀死体内的寄生虫。在并不完全知情的情况下，托德正在进行对卡茨假设最直接的测试之一（见第一部分）。托德等待着，并尽量不去抱希望，但我们这是在自欺欺人。他希望苍蝇选择酒精。

时间流逝。一些苍蝇死了。一些黄蜂出现了。做出了选择。然后，只有在那时，才对数据进行分析，数据表明，是的，是的，是的，当感染时，苍蝇会选择饮用更多的酒精。饮用更多酒精的苍蝇不仅可以阻止寄生黄蜂，还可以杀死它们。它们不仅可以杀死它们，而且当感染黄蜂时，它们往往会寻找酒精来杀死它们。这些为了生存而饮酒的苍蝇，为了保持无寄生虫状态会喝得更多，即使这会让它们有点不舒服。当寄生虫问题更严重时，它们会喝得更多。换句话说，它们在类似于人类最早的定居点所遇到的情况下会喝得更多，在这种情况下寄生虫很常见。即使喝更多的酒实际上会使它们更容易死于酒精，但比起死于黄蜂，它们的死亡可能性还是要小一些。托德和学生们欣喜若狂。他们的想法得到了证实。拥有一个想法并得到验证的感觉是一种崇高而幸运的恩赐。它是快乐而短暂的，我是否提到了短暂。

从自然学家的角度来看，人们会想知道有多少其他物种是通过饮酒来进行自我治疗的。从人类的角度来看，人们会想知道我们自己的体内是否也可能发生类似的事情。当然，我们不会被黄蜂感染，这些黄蜂会在我们的肉体里产卵，而这些卵会变成幼虫，从内而外地吃掉我们（尽管请看马克·莫菲特（Mark Moffett）的身体）。可怜的家伙们，这就是昆虫宿主而不是脊椎动物的命运。但是，我们确实会遭受寄生虫和病原体的侵害。我们是否有可能通过饮酒来杀死它们？

重复施伦克（Schlenke）对人类病原体的实验并不难。当然，你不能用同样的方式做。即使大学生可以喝酒，他们也会反对在周末被放在培养皿中。但这是可以实现的。实际上，苏格兰因弗内斯的学生珍妮特（Janet）已经做过一部分。像施伦克和他的学生一样，一旦她开始思考酒精的好处，她就上瘾了。她停不下来。

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[图片4：巴伦特（Balent）和尼尔（Neil）看起来很时髦。]

进化目录： 在这里，您可以跳到故事中其他章节或往回跳，了解我们日常生活中其他物种的故事，无论它们是奶牛, 鸡, 仓鼠, 细菌 (在 Lady Gaga 身上, 在脚上, 在浴室里, 受抗菌湿巾影响, 作为益生菌, 在阑尾中), 鸽子和城市花园, 家麻雀（将在下周发布，敬请期待）, 捕食者, 疾病, 尘螨, 地下室居民, 虱子, 田鼠, 病毒, 酵母, 产生青霉素的真菌, 臭虫, 家蝇, 或者 更多。或者，要了解罗布如何将这些故事组合在一起，从而形成我们是谁以及我们是谁的宏图，请查看我们身体的野性生活。罗布·邓恩（Rob Dunn）是北卡罗来纳州立大学生物系的作家和进化生物学家。在推特上关注他：robrdunn。当他们全家都在休假时，在欧洲的某个地方亲自找到他。

*这个故事中的所有图片均由托德·施伦克（Todd Schlenke）拍摄。