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舊 2006-04-16, 06:28 PM   #1
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預設 資訊 - 螞蟻利用抗生素勝過人類 有千萬年歷史

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日本首次發現8500萬年前原始螞蟻化石。該化石保存在一塊琥珀堙A形成于白堊紀晚期。(圖片來源:北京科技報)

  從波羅的海沿岸撿到的嵌著螞蟻遺骸的琥珀化石來看,螞蟻至少有5000萬年的歷史,事實上它們的祖先可以追溯到1億多年前的中生代。隨著環境和歷史的變遷,軀體龐大的恐龍早已滅絕,而身軀細小的螞蟻卻成為地球上數量最多、分佈最廣的生物。螞蟻為何能熬過千萬年來嚴苛的地球環境劇變,成為目前堪與人類相抗衡的地表優勢物種之一?

  1月6日,世界著名的《科學》雜誌發表了美國威斯康辛大學麥迪森分校細菌學家卡梅隆•柯堛漪膍s論文。研究者聲稱,從5000萬年前開始,以真菌為生的螞蟻就進化出自己的抗生素,這種螞蟻向類似於蘑菇的真菌作物噴灑一種能產生抗生素的細菌,使它們的作物不受病蟲害侵襲。這一發現,或許會為螞蟻家族興旺發達提供一些佐證。

  研究者發現螞蟻和細菌有一種共生關係。

  研究者通過對一種名叫“真菌螞蟻”的螞蟻身上的白色斑點進行研究,得出這一結論。這些螞蟻將近200種,不同“真菌螞蟻”依靠種植不同的真菌類蘑菇來作為惟一的食物來源。所以這些螞蟻費很大心思來照顧它們的“蘑菇園”,包括利用各種植物、種子及幼蟲糞便來施肥。

  卡梅隆•柯堿膍s小組利用掃瞄電子顯微鏡仔細研究幾種“真菌螞蟻”,發現這些螞蟻的嘴巴和前肢上隱藏著許多細小的腺窩,堶悼R斥著一種能產生抗生素的細菌。這些腺窩有一些細小的孔通向螞蟻身體外部,這樣它們就可以將抗生素傳播給作物。抗生素可以殺死會使作物生病的寄生蟲,從而確保它們主人的食物來源不受破壞。而通過這些特殊的腺體,這些細菌不僅從螞蟻身上獲取營養,也搭了螞蟻的順風車。

  研究者稱,許多其他生物身上也有很多“共生者”。一些鮮豔的魷魚帶有“會發光的”寄生菌,有些植物身上也寄生著對抗害蟲的寄生菌。但這種螞蟻腺窩的特殊結構使得它們的這種共生關係更加精益求精。研究者發現,一些近緣的不種植真菌的螞蟻身上則沒有腺窩,也沒有寄生菌。

  切葉蟻2300萬年前種植單一菌株至今。

  科學家們研究了中美洲熱帶叢林中的切葉蟻的生活習性,發現大約有15的熱帶森林中植物的葉子被切葉蟻搬入蟻穴中作為培育蘑菇的原料。切葉蟻只種一種蘑菇,這相當於人類的單一作物制,雖然開始時產量高,但重複種幾季以後很容易遭受蟲害侵襲,人類是採用輪作不同作物來解決問題的。與切葉蟻同族的另一些品種的螞蟻也採用輪作法,它們經常改換所培育的蘑菇菌種,有時還會馴化一些野生菌種。切葉蟻不進行輪作,原因是它們認定了一種特殊的菌種,具有膨脹的菌冠,極富營養。康乃爾大學和美國農業部的生物學家採用基因分析法,確定了切葉蟻所種的菌種是源於2300萬年前的單一菌株,從未換過品種,卻能延續至今,秘密何在?

  螞蟻用自有“藥品櫃”向作物噴灑抗生素。

  這個謎由多倫多大學一位名叫C•R•居堛熙掑h研究生解開了。居堛廑O了三年時間,對包括切葉蟻在內的22種螞蟻進行了仔細觀察。他首先發現螞蟻的蘑菇農場偶爾也會受到一種名為Es-covopsis 的黴菌感染,使蘑菇在幾天內全部死光,結果是整穴螞蟻全部餓死。但儘管如此,切葉蟻還是有辦法控制這種災難,其奧秘在於,雌蟻會分泌一種叫鏈黴素的活細菌。切葉蟻蘑菇園中那些忠於職守的小螞蟻勤於察看,一發現Escovopsis 黴菌就用隨身攜帶的鏈黴素就地將之消滅,以防止其蔓延。而且這種鏈黴素還能刺激蘑菇的生長,真是一舉兩得。

  每當切葉蟻分群時,蟻后將蘑菇菌種含在口中,連同隨身的會分泌鏈黴素的細菌帶到新穴傳種,所以切葉蟻的單一品種的蘑菇農場能延續至今,歷經千萬年而不衰。

  螞蟻所用的抗生素為何並未產生抗藥性?

  最讓人驚訝的是,螞蟻將抗生素作為一種耕種手段已經有5000萬年的時間,而這項發現也提出了這樣一個問題:這些抗生素在寄生蟲體內並沒有經過明顯的抗性進化,為什麼它們還能繼續發揮作用呢?眾所周知,人類使用的抗生素自從50年前被發明以來,由於長期遭濫用,許多抗生素的效果都受到抗藥性的限制,目前在對抗疾病方面已變得不如當年那樣有效。科學家目前也在研究新的抗生素,或設法更有效地使用老的抗生素。如果螞蟻已經進化出了解決這一問題的辦法,其貌不揚的螞蟻也許會對人類有所幫助。

  更妙的是:人類所用的抗生素多次使用後會使病菌產生抗藥性而導致藥性減弱,但螞蟻所用的抗生素卻並未產生抗藥性。這使得藥物學家既羨又妒,因為對付抗藥性是目前醫藥界急需解決的重大問題之一,專家們至今仍無良策。卡梅隆•柯堿膍s小組的研究人員發現,螞蟻身上的抗生素不但是螞蟻賴以戰勝自然環境的法寶,亦是人體抗生素的主要來源,今後應可研發出新一代的抗生素,更有效地治癒人類的疾病。

  相關鏈結

  螞蟻是讓人類拍案驚奇的“農業專家”

  美國的《科學》雜誌在此之前還報導了對“螞蟻農業”進行研究的結果。研究表明,螞蟻擁有比人類更悠久的“農耕”經驗。螞蟻從事農業已有5000萬年的歷史,這比人類從事農業才一萬年的歷史要長得多了。

  螞蟻的農作物是類似於蘑菇的真菌,在蟻穴中培育。科學家一共發現了553種螞蟻種植的真菌。和人類種莊稼一樣,螞蟻也懂得施肥,肥料是它們自己的排泄物。螞蟻也懂得“除草”,它們不僅會將與真菌作物競爭的其他野生菌類的孢子揀出來搬走,而且會利用自身製造的抗生素作為“農藥”,以抑制有害的野生菌類生長。
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愛的時候,可以不公平;不愛了、分開了,總該公平了吧

重情重義重粉味 愛台愛鄉愛查某
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dddd (2008-02-21),MATRIX (2007-04-23)
感謝您發表一篇好文章
舊 2006-04-16, 09:17 PM   #2 (permalink)
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這跟蜂巢一樣 螞蟻不敢靠近蜂巢覓食蜂蛹 !
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