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
“哦，美丽是对死亡的诱惑，我沉迷于它甜蜜的诱惑。”——约翰尼·奎德，《摇滚帮》
闪烁着蓝色和绿色的光芒，绿宝石蟑螂黄蜂确实是一种美丽的事物，但它闪闪发光的外表掩盖了它残酷的本性。绿宝石蟑螂黄蜂是自然界最令人印象深刻的神经化学家之一。从本质上讲，它是一种寄生虫。雌蜂将卵产在蟑螂宿主身上，当卵孵化时，幼虫会从内部吞食蟑螂。你可能会认为蟑螂会反对这个想法，但相反，这种昆虫会耐心等待它的命运，而幼虫则逐渐成熟。蟑螂甚至比成年黄蜂大得多，肯定可以反击，但这正是黄蜂巧妙地操纵神经化学的地方。当雌蜂遇到潜在的宿主时，它首先会刺伤蟑螂的腹部，暂时麻痹其前腿，使黄蜂能够准确地栖息在其头部。然后，它会再次刺伤蟑螂，这一次将毒液直接注入蟑螂大脑中称为食道下神经节的部分。这不会杀死蟑螂。相反，它会让蟑螂进入僵尸般的恍惚状态。蟑螂的恐惧感降低，失去了逃跑的意志。它允许黄蜂像牵着狗一样牵着它的触角，把它带到黄蜂的洞穴里，在那里蟑螂将为黄蜂未出生的幼崽献出生命。即使从黄蜂刺伤蟑螂的大脑到饥饿的幼虫将其活活吃掉，这期间过去了一周到一个月的时间，蟑螂完全有能力移动，但僵尸化的昆虫却一动不动。绿宝石蟑螂黄蜂将神经操纵提升为一种艺术形式，从而创造出完美的活体孵化器。
但是，尽管蟑螂已经变得无害，但未来的黄蜂却受到其他生物的威胁。人类并不是唯一需要担心食物变质的物种，绿宝石蟑螂黄蜂也是如此。蟑螂确实是很脏的生物，它们的体内寄居着一系列可能伤害黄蜂脆弱幼虫的细菌。这些潜在威胁之一是粘质沙雷氏菌，一种在蟑螂体内发现的恶性革兰氏阴性菌。它也是导致人类尿路感染和我们马桶和淋浴中形成奇怪的粉红色污渍的细菌。在昆虫中，它的影响更加致命。这种细菌拥有一系列分解蛋白质的酶，可以分解脆弱的幼虫细胞。不过，幼虫并非完全没有防御能力——正如今天发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究表明，幼虫黄蜂通过分泌抗菌化合物来消毒它们的食物。
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对于许多寄生蜂来说，微生物是一个严重的问题。对另一种黄蜂Microplitis croceip的研究发现，粘质沙雷氏菌的污染会导致寄生虫成功出现率降低 25%，即使是存活下来的幼虫也可能被感染。当成年黄蜂暴露于这种细菌时，几乎 80% 会死亡。绿宝石蟑螂黄蜂必须抵抗这个致命的敌人，否则将付出惨重的代价。
但是，如何保护自己免受食物内部细菌的侵害呢？嗯，你会像我们处理可能含有有害病原体的食物一样：对其进行消毒。
来自德国雷根斯堡大学的古德伦·赫茨纳（Gudrun Herzner）及其团队注意到，幼虫黄蜂会从口中分泌液滴，并在食用蟑螂食物之前将其散布开来。他们怀疑这些分泌物会杀死潜在的致命细菌，使幼虫可以安心进食。研究人员测试了口腔分泌物的抗菌活性，以查看他们是否正确。
当添加到蟑螂的细菌培养物中时，这些液滴杀死了多种细菌，包括潜在的致命粘质沙雷氏菌。但是研究小组想知道更多：液滴中到底是什么杀死了细菌？因此，研究人员分离了这些分泌物，并通过气相色谱-质谱法来确定其中的物质的性质。他们发现了九种以前在黄蜂或蟑螂中未知的化合物。特别是，这些分泌物包含很大比例的两种化合物，一种称为 (R)-(-)-霉素的霉素，以及微环素，一种天然产物，可能掌握着治疗耐药性结核病的关键。这两种化合物均显示出广谱抗菌活性，并且两者的组合特别有效。
作为最后测试，他们提取了寄生和未寄生的蟑螂，并寻找这些化合物。从寄生的蟑螂中可以提取出相同的抗菌混合物，但从未寄生的蟑螂中则无法提取。因此，科学家们确信黄蜂幼虫会产生并使用这些化合物来从内部消毒它们的食物。
作者写道：“我们发现明确的证据表明，A. compressa幼虫能够通过使用其口腔分泌物中存在的抗菌剂混合物来应对P. americana宿主体内的拮抗微生物。” 虽然幼虫使用的两种化合物在其他动物中也曾发现，但这种组合以前从未在昆虫或其他生物中发现过。
这些抗菌剂的广谱性可能是黄蜂成功的关键。作者解释说：“食物卫生可能至关重要，尤其是对于昆虫脆弱的早期发育阶段。” “A. compressa幼虫在宿主体内发育过程中可能遇到的微生物范围是不可预测的，可能包含各种类型的微生物，例如各种革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、分枝杆菌、病毒、酵母和丝状真菌。” 因此，黄蜂产生的抗菌化合物必须能够抵抗各种潜在的污染物，这一点至关重要。“分泌具有广谱活性的抗菌剂混合物似乎代表了一种重要的前线防御策略。”
这些诱人的黄蜂不仅精通神经化学，而且还精通微生物学，成为出色的寄生虫。通过研究其特别有效的僵尸化策略，这种微小的黄蜂已经为我们提供了对大脑的深刻见解。现在，它正在揭示科学的另一个领域。这项研究是首批表明幼虫寄生虫具有保护自己免受微生物病原体侵害的能力的研究之一，但作者怀疑许多昆虫物种可能具有类似的策略。这些小生物可能会成为对抗人类疾病的天然产物的重要新资源。谁知道像绿宝石蟑螂黄蜂这样的昆虫还保留着哪些其他药物秘密，以及我们可能用它们的化学武器治疗哪些疾病。
引用：Herzner G., Schlecht A., Dollhofer V., Parzefall C., Harrar K., Kreuzer A., Pilsl L. & Ruther J. (2013). Larvae of the parasitoid wasp Ampulex compressa sanitize their host, the American cockroach, with a blend of antimicrobials. PNAS Early Edition, DOI: 10.1073/pnas.1213384110