【生物化學】費洛蒙決定蛛網情緣

■科學家發現,蜘蛛的性費洛蒙有著令人無法抗拒的吸引力,這些費洛蒙的許多結構,跟生物學上很重要的「管家分子」 (housekeeping molecule) ,有相當密切的關係。

圖片來源:http://cen.watchglass.org/search/spiders

編譯│高英哲

人們一直都認為雄蜘蛛的節奏感(或是說得清楚一點,牠在情人蛛網上面打拍子調情的本事),是點燃這種八腳生物愛情火花所需的主要因素,直到最近科學家才發現,蜘蛛的性費洛蒙有著令人無法抗拒的吸引力。不過,已知能夠使節肢動物春情大發的分子種類,到目前為止只有區區五種,依然遙遙落後於昆蟲跟蟎類已發現的數百種類似費洛蒙。

現在由德國布倫瑞克理工學院有機化學家史蒂芬.舒茲 (Stefan Schulz) 領導的研究團隊,報告說他們找到兩種新的蜘蛛費洛蒙,其中一種還能產生一種新的天然產物。這項研究有助於研究者更加了解蜘蛛的交配行為,或許還能用來把擾人的蜘蛛從國際貨櫃裡頭誘騙出來。

這支研究團隊的第一個發現,是有毒黑寡婦蜘蛛家族的澳洲紅背蜘蛛催情祕藥。舒茲說,研究紅背蜘蛛已有一段時日的研究人員,早就發現了雄蜘蛛在尚無對象的雌蜘蛛蛛網上漫遊時,會開始來一段「砰然猛跳」的舞蹈;不過倘若牠們碰上的蛛網女主人已經名花有主,這些單身漢就懶得跳這段騷莎舞了。

結果是待字閨中的雌蜘蛛,會在蛛網上面灑一層絲胺酸衍生物的助興香水,用來表示牠們有待追求。舒茲與多倫多大學的梅迪安妮.安卓德 (Maydianne D. Andrade) 合作,共同發現的這些絲胺酸衍生物,具有先前從未見過自然產生的分子結構。

加州大學河濱分校化學生態學家喬瑟林.密拉 (Jocelyn G. Millar) 評論說,研究團隊為了確定這些費洛蒙的結構,進行了一些「大師級的化學分析工作」,光憑質譜資料就找出了正確的基本結構。這種費洛蒙是一種引誘劑,因此密拉提出可用這種衍生物,把有毒的紅背蜘蛛誘出澳洲出口貨櫃的做法,防止這種蜘蛛跑到其他國家,成為有毒的外來種。

橫紋金蛛使用檸檬酸衍生物吸引配偶

研究團隊的第二個發現,則是由舒茲跟德國葛萊福瓦德大學的嘉布瑞.烏爾(Gabriele Uhl) 等人,共同發現的另一種新的節肢動物費洛蒙,這次是來自隨處可見的橫紋金蛛 (Argiope bruennichi) 。雖然這種新發現的檸檬酸衍生物,跟另一種來自絞蜘 (Cupiennius salei) 的已知費洛蒙類似,不過這隻研究團隊仍然率先在田野環境下,顯示合成的橫紋金蛛費洛蒙,能夠吸引到真命天子:在三十分鐘內就吸引了三十四隻雄蛛,從幾公尺外的地方蜂擁而至,表現出蹦跳、腹部振動等等典型的求偶行為,而控制組底下半隻雄蛛也沒來。

現在已知的蜘蛛費洛蒙增加到七種,舒茲指出這些費洛蒙的許多結構,跟生物學上很重要的「管家分子」 (housekeeping molecule) ,有相當密切的關係。舉例來說,新發現的費洛蒙是在絲胺酸、胺基酸、以及在能量代謝過程扮演重要角色的檸檬酸,這些分子的架構上形成的。重要的管家分子針對交配產生分化,這個演化策略跟先前成立的生理原理有所衝突。「以前我們都認為,生產費洛蒙所需的生理成本相對來說算是少的。」舒茲表示這個概念也許得要重新考量一番了。

密拉說,這兩篇論文對於我們了解蜘蛛如何擇偶,跨出了相當重要的一步。「我們目前對於蜘蛛費洛蒙所知實在太少,只知道蜘蛛不僅隨處可見,也是一種對生態相當重要的生物。」
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報導出處:SPIDERS SEEKING SEX

責任編輯:Nita Hsu

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