原文標(biāo)題:《論喝酒,我們都比不過(guò)大黃蜂?》
不僅人類喜歡喝酒,自然界中的很多生物都對(duì)美酒情有獨(dú)鐘。而且,論酒量,人類也并非獨(dú)占鰲頭。如果有一天,你在酒桌上遇到了大黃蜂這種生物,那么我們的建議是 —— 趕緊跑!
包括人類在內(nèi)的許多物種都有喝酒的嗜好,但“小酌怡情,大飲傷身”,過(guò)量攝入酒精往往會(huì)對(duì)健康造成不良影響。然而在喝酒這方面,東方大黃蜂(Oriental hornet)是一個(gè)例外。近期發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》上的一篇論文指出,這種大黃蜂似乎可以經(jīng)常性地、近乎無(wú)限量地?cái)z入極高濃度的酒精,卻不會(huì)有任何不良反應(yīng),甚至不會(huì)酒精中毒。在實(shí)驗(yàn)中,它們幾乎把一同參與“酒局”的蜜蜂給“喝趴下了”。
為什么生物會(huì)“喝醉”?
生物對(duì)酒精的耐受是有限度的。酒精作為糖類發(fā)酵的天然副產(chǎn)品廣泛存在于各種水果和花蜜中,很多生物都會(huì)在日常飲食中飲用低濃度的酒精,甚至有不少生物會(huì)樂(lè)在其中。但是,對(duì)絕大多數(shù)物種來(lái)說(shuō),攝入過(guò)量或過(guò)高濃度的酒精會(huì)對(duì)身體造成嚴(yán)重傷害。即使是相對(duì)來(lái)說(shuō)更為適應(yīng)“飲酒”的物種,在接觸濃度超過(guò) 4% 的酒精時(shí),也會(huì)出現(xiàn)有害影響。因此,盡管酒精的熱量幾乎是糖的兩倍,但其固有的毒性使動(dòng)物無(wú)法安全地將其用作日常的能量來(lái)源。
“就我們目前的了解來(lái)說(shuō),東方大黃蜂是自然界中唯一一種能夠用酒精為新陳代謝提供動(dòng)力的動(dòng)物。”論文作者之一、特拉維夫大學(xué)的埃蘭?萊文(Eran Levin)說(shuō)道,“即使長(zhǎng)期攝入大量酒精,它們也不會(huì)出現(xiàn)中毒或生病的跡象,而且它們的身體能夠迅速地將酒精代謝掉?!?/p>
萊文等人的研究提到,有一種“醉猴理論”("drunken monkey" theory)解釋了適應(yīng)低濃度酒精的動(dòng)物在攝入高濃度酒精時(shí)出現(xiàn)的不良反應(yīng)。例如,樹(shù)鼩食譜中的棕櫚花蜜含有一定量的酒精,因此它們可以長(zhǎng)期食用濃度 3.8% 的酒精。在之前研究過(guò)的物種中,樹(shù)鼩保持著脊椎動(dòng)物里“酒量最高”的紀(jì)錄。但在實(shí)驗(yàn)室中,當(dāng)它們連續(xù)兩周攝入高于 10% 濃度的酒精時(shí),就很容易出現(xiàn)肝功能衰竭的癥狀。
無(wú)脊椎動(dòng)物中比較能喝的選手是果蠅。它們能安然接受最高 4% 的酒精,一旦超過(guò)這個(gè)濃度,死亡率就會(huì)上升。但果蠅表現(xiàn)得像不知節(jié)制的“酒鬼”,它們可以喝下遠(yuǎn)多于此的量:果蠅每天最多能喝掉相當(dāng)于身體一半體積的 15% 濃度的酒精,甚至在酒里加入苦味奎寧也不會(huì)減緩它們喝酒的速度。果蠅的新陳代謝速度極快,有利于更好地消耗掉酒精,但它們?nèi)匀粫?huì)喝得“爛醉如泥”。另外,果蠅的酒量也可以“練出來(lái)”:它們的酒精耐受能力受基因構(gòu)成影響,不同個(gè)體提高耐受力的速度也不同,這意味著它們需要喝得越來(lái)越多,才能獲得同等的承受能力。這一點(diǎn)與人類頗為相似。
而在人類社會(huì)中,酒精中毒和酒精濫用是一個(gè)嚴(yán)重的全球性問(wèn)題,研究酒精中毒的機(jī)制及治療手段具有重大的醫(yī)療和社會(huì)意義。因此,人們開(kāi)始研究動(dòng)物酒精中毒的情況。以東方大黃蜂為代表的社會(huì)性昆蟲(chóng)進(jìn)入了研究人員的視野,大黃蜂會(huì)進(jìn)食含酒精的花蜜、發(fā)酵的水果,甚至對(duì)人造酒精飲料表現(xiàn)出強(qiáng)烈的興趣。東方大黃蜂如此長(zhǎng)期嗜酒卻沒(méi)有出現(xiàn)不良反應(yīng)的現(xiàn)象,令人不禁好奇它們是如何做到的。
為什么大黃蜂“千杯不醉”?
為了探究這一問(wèn)題,研究團(tuán)隊(duì)從特拉維夫大學(xué)附近地區(qū)收集了東方大黃蜂和蜜蜂的蜂群,在 7 天時(shí)間內(nèi),給它們喂食酒精濃度從 0% 到 80% 不等的蔗糖溶液作為唯一的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。
實(shí)驗(yàn)顯示,攝入酒精對(duì)大黃蜂的存活率和壽命都沒(méi)有明顯影響。不僅如此,攝入更多酒精并沒(méi)有改變東方大黃蜂的行為,沒(méi)有提高其攻擊性或影響筑巢能力?!靶锞啤焙蟮拇簏S蜂仍能筑起整齊精美的巢穴,而且當(dāng)研究人員模仿入侵時(shí),它們也不會(huì)展露出不正常的攻擊性。另外,大黃蜂沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)使用的溶液表現(xiàn)出任何偏好,不同濃度的酒精在它們看來(lái)似乎是一樣的。同樣參與實(shí)驗(yàn)的蜜蜂則不然,攝入高濃度酒精的蜜蜂在 24 小時(shí)之內(nèi)就死掉了。1~5% 的酒精就能夠?qū)γ鄯涞倪\(yùn)動(dòng)能力、認(rèn)知能力、攻擊性和覓食行為產(chǎn)生不利影響。
實(shí)驗(yàn)中使用的酒精添加了一種碳同位素 13C,會(huì)在酒精代謝過(guò)程中分解成二氧化碳。研究人員測(cè)量了東方大黃蜂排出的標(biāo)記二氧化碳量,從而確定了它們分解酒精的速度。結(jié)果顯示,與蜜蜂相比,東方大黃蜂代謝酒精的速度明顯更快。這也許可以解釋為什么東方大黃蜂與果蠅和蜜蜂不同,不會(huì)“喝醉”。
大多數(shù)生物借助身體內(nèi)的酶來(lái)分解代謝乙醇,在人類體內(nèi),乙醇的衍生物和代謝物(如乙醛)是造成乙醇毒性作用的主要原因,而乙醇的耐受力與代謝效率直接相關(guān)。大黃蜂對(duì)酒精的高度耐受就來(lái)源于其具有迅速代謝酒精的生理機(jī)制。
研究團(tuán)隊(duì)分析了胡蜂屬(Vespa)的生物的基因組,發(fā)現(xiàn)它們存在多個(gè)乙醇脫氫酶(NADP+)基因拷貝,這種基因能夠參與產(chǎn)生分解酒精的酶。作者認(rèn)為,大黃蜂在進(jìn)化中保留了分解酒精的基因,是由于它們長(zhǎng)期與酵母菌保持互利關(guān)系。作為酵母菌等生產(chǎn)酒精的微生物的宿主,它們需要擁有優(yōu)秀的代謝酒精的能力。
東方大黃蜂一類的社會(huì)性昆蟲(chóng)會(huì)進(jìn)食發(fā)酵后含有酒精的水果,在此過(guò)程中,它們往往會(huì)“搬運(yùn)”釀酒酵母菌以及其他產(chǎn)生酒精的微生物,包括細(xì)菌和真菌。大黃蜂腸道中含有豐富的酵母菌,大黃蜂為酵母菌提供生存環(huán)境,并將酵母菌攜帶到葡萄等水果上,幫助酵母菌傳播和生長(zhǎng)。反過(guò)來(lái),酒精的殺菌作用也為大黃蜂提供了便利,因?yàn)樗鼈兘?jīng)常采集腐肉來(lái)喂養(yǎng)幼蟲(chóng)。
有關(guān)大黃蜂的發(fā)現(xiàn)可以幫助人們理解酒精對(duì)生理和行為的影響,以及酒精耐受的機(jī)制。在研究酒精中毒的潛在機(jī)制與新型療法時(shí),東方大黃蜂有可能成為一種寶貴的新模型。
作者:Jennifer Ouellette
翻譯:鷺椋羽
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原文鏈接:These hornets break down alcohol so fast that they can’t get drunk
本文來(lái)自微信公眾號(hào):微信公眾號(hào)(ID:null),作者:J. Ouellette
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