黑暗果蠅研究 停駐於1505世代?

特約編譯  小陸/譯寫

把果蠅長年飼養在暗無天日的空間,會出現什麼變化呢?居住在黑暗洞穴裡的生物,其特徵可能包括視力退化和身體呈白色。為了驗證該基因的演化過程,已故京都大學教授森主一於1954年11月展開「黑暗果蠅計畫」;然而,這個超過60年的宏大實驗剛在科學界嶄露頭角,如今卻因主要成員將於3月底離開京大,陷入後繼無人的窘境。

這張掃描式電子顯微照片是在黑暗中飼養了1,400代的黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)頭部。 取自ScienceDaily

果蠅約兩星期進行世代交替,截至2016年2月18日為止,黑暗果蠅已繁殖1,505代。若單純換算成人類,1代以25年計算的話,等於將近3萬8千年;換言之,就好比把尚未展開農耕的舊石器時代人類關進洞穴,讓他們世世代代在黑暗中生活至今,再來調查他們與我們的差異。

研究團隊發現,儘管黑暗果蠅的外表和普通果蠅幾乎沒有分別,僅頭部充當感覺器官的剛毛略長一些,但牠們具有較高的訊息傳遞和感受力。因為黑暗中必須依賴嗅覺,牠們會釋放較多費洛蒙,也更善於嗅出費洛蒙。此外,牠們對光的感受力和繁殖力都比普通果蠅來得強。而即便經過1,505代的演化,驚人的是黑暗果蠅仍保持約24小時周期的晝夜節律。

約1千隻黑腹果蠅飼養在牛奶瓶內,再存放於罩著厚布的鍋子裡。牛奶瓶內放了含有飼料的洋菜凍,瓶子的替換則在果蠅看不見的暗室紅光下進行。 取自朝日新聞

黑暗果蠅近年也引起學界注目。2012年,研究團隊在美國學術期刊《PLOS ONE》發表關於黑暗果蠅基因組特徵的論文,瀏覽數逾30萬,在相關領域相當罕見。2016年2月,英國科學雜誌《nature》等介紹了研究團隊在1萬多個基因中找到84個跟適應黑暗生活有關的基因,該結果也發表於最新期的美國遺傳學會官方期刊

然而,2008年接手的第3代研究員布施直之博士聘期將屆,下個月就要離開京大投入其他研究,負責管理研究室和果蠅飼養設備的阿形清和教授也將於同一時期轉任其他大學。京大方面則不打算繼續管理這些果蠅。

歷代黑暗果蠅研究員撰寫的實驗筆記。 取自朝日新聞

「黑暗果蠅計畫」這樣的長期演化系統極為難能可貴,第2代研究員今福道夫博士認為現在放手非常可惜,建議暫時委託其他專門機構來管理,以保留這個跨世代的宏大實驗布施博士則表示,倘使無人接手,希望能以個人身分管理這些果蠅,靜待研究重啟之日。

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