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蜂的演化之戰:先有張吃不膩糖水的嘴

撰文/楊凱杰    編輯/吳明城 博士
國立中興大學 蜜蜂生物學研究室

       蜂作為授粉昆蟲,需要長時間在外採集花蜜。然而對動物來說,長時間的接觸同種刺激很容易產生神經性適應(neural adaptation),又稱感覺疲勞。蜜蜂為何可以一直吃糖而不感覺膩呢? 英國新堡大學(Newcastle university)的Wright教授團隊研究了幾種熊蜂和西方蜂口器上的A型感受器(A-type sensilla),發現上面存在兩種味覺受體神經元(gustatory receptor neurons(GRNs):GRN1和GRN2,兩者相互調節下才能讓蜂持續吃糖而不感覺膩。研究發現該神經調節運作機制即蜂在持續接受糖水刺激時,GRN1會產生連續的訊號,而GRN2則扮演短暫中斷GRN1訊號的角色,讓GRN1能又馬上發出正常強度的訊號;若沒有GRN2中斷GRN1訊號的動作,讓GRN1持續產生連續的訊號,則會讓味覺很快產生神經適應性,而有味覺疲勞產生(圖一)。該研究團隊也發現這味覺感受器對不同種類的糖水也產生不同的訊號,顯示能判斷出蔗糖、果糖、葡萄糖等糖類的差異。


       除此之外,和其他昆蟲比較吃糖,發現蜜蜂較不易產生味覺疲勞。昆蟲在吃東西時若產生味覺疲勞,便會暫停進食,等到味覺恢復後才繼續進食,由於蜜蜂吃糖時較不會膩,所以可以持續採集花蜜,增加了蜜蜂採集的效率,這點也成為蜜蜂在演化之戰中生存必不可或缺的武器!

圖<span
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、蜜蜂味覺感受器中的GRNs在接受糖水刺激時產生的訊號。GRN1和GRN2,兩者神經元會相互調節讓蜂持續吃糖而不會馬上有味覺疲勞發生。
(參考自Miriyala et al. 2018.)

 

參考文獻:

Buttstedt, A., C. I. Muresan, H. Lilie, G. Hause, C. H. Ihling, S. H. Schulze, M. Pietzsch and R. F. A. Moritz (2018). "How Honeybees Defy Gravity with Royal Jelly to Raise Queens." Curr Biol 28(7): 1095-1100.

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