【生物科學】具有氣味的微生物能夠幫助土狼進行溝通

■氣味腺內的細菌傳達出宿主的種類、性別與生殖狀態等訊息

編譯|何政穎

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這隻位於肯亞的馬賽馬拉國家級自然保護區(Masai Mara National Reserve)的土狼能夠辨別同伴間的氣味 –或者說是同伴間微生物的氣味。

棲息在動物身上的微生物並不只是消極地當搭便車的旅者而已,事實上他們正積極的為宿主塑造幸福,並且改變宿主的行為。最近研究學者發現,棲息於土狼氣味腺體內的細菌有助於產生特殊氣味,而這些特殊的氣味可以幫助土狼辨識族群的成員,並告訴牠們何時雌狼已經做好交配的準備。

東蘭辛市(East Lansing)密西根大學(Michigan University) ,一位研究土狼如何利用氣味與外界溝通的微生物生態學家Kevin Theis,在多年前一場演說中被問到:「這些微生物可能扮演什麼樣的角色?」Kevin Theis說:「當時我只能回答:我不知道。」於是乎他開始著手這方面的研究。

Kevin Theis發現,過去40年來科學家一直想知道臭菌是否會參與動物間的化學溝通,然而卻遲遲糾結於要以哪些菌種做實驗。原因在於這些微生物必須在培養皿中進行培養,但並非所有的細菌都能夠這麼做。而今,新的基因測序技術讓Kevin Theis能夠在樣本中直接鑑定微生物的種類,而不需要在培養皿中培養。

氣味的訊息

利用這項技術,Kevin Theis和同事在去年發表的研究中,從土狼的氣味腺鑑定出比從前15篇研究還要多的菌種,並且在斑點土狼(學名:Crocuta Crocuta)和條紋土狼(學名:Hyaena Hyaena)中皆發現大部分細菌可藉由發酵營養分而產生異味並由皮膚滲出。Kevin Theiss說:「細菌的多樣性足以傳達這些訊息」

如今他們發現,隨著動物在草桿上所留下具有酸味和麝香味的「膏」的味道不同,細菌的族群結構也會有所改變,而這些不同的味道讓土狼能夠與家族的成員進行溝通。此外,斑點土狼身上的細菌種類或是氣味,都會隨著雌雄土狼以及土狼的生殖狀態而有所改變。這也意味著土狼能夠從這些具有氣味的「膏」中獲得訊息。這些結果被發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences )。

儘管這項研究只是針對土狼,但Kevin Theis認為這些細菌對於其他動物的化學溝通可能同樣扮演某種角色。一位在荷蘭瓦罕寧恩大學(Wageningen University)研究微生物與宿主之間交互作用的學者Jerry Wells同意了他的看法。Jerry Wells認為這項研究為「微生物族群如何與宿主溝通」提出一個很好的範例。

Jerry Wells甚至認為這些微生物的氣味可能有更多的涵意:也許這些微生物族群可以傳達關於宿主的更多訊息,像是健康、飲食行為、壓力或社交模式等,誰知道呢?
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 研究出處:Smelly microbes help hyenas to communicate

責任編輯:Kerina Huang

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