蜜蜂也要保持社交距離?!病毒與宿主的軍備競賽!

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因為武漢肺炎 (COVID-19) 的關係,最近大家都在強調:social distancing(保持社交距離),來避免受到武漢肺炎病毒的感染。然而,對於同樣是社會群居性的生物— 蜜蜂,其實他們有所謂的 social distancing 的行為。

也就是說,當某一隻蜜蜂生病了的時候,蜂巢裡的其他蜜蜂,會遠離這隻蜜蜂,降低與這隻蜜蜂接觸的機會;甚至是會將這隻蜜蜂拒於門外,不讓他進入到蜂巢裡,來避免蜂巢內的其他蜜蜂受到感染。

有趣的是!有一種病毒名叫 IAPV (Israeli acute paralysis virus);受到這個 IAPV 病毒感染後,生病的蜜蜂仍舊可以進入到蜂巢內,感染其他蜜蜂。這個 IAPV 病毒所演化出來的這個機制,就像是使用了特洛伊木馬一樣,他們控制了生病的蜜蜂,讓生病的蜜蜂進入到蜂巢裡面,然後可以感染更多其他蜜蜂,加速自己本身也就是 IAPV 病毒的傳播,酷酷酷

NATHAN BEACH/UNIVERSITY OF ILLINOIS, URBANA-CHAMPAIGN; TORI BEACH

NATHAN BEACH/UNIVERSITY OF ILLINOIS, URBANA-CHAMPAIGN; TORI BEACH

蜜蜂的免疫系統與防禦病毒的行為

跟其他的昆蟲比起來,蜜蜂的免疫系統其實非常脆弱;再加上他們幾乎是每天生活居住在一起;而且再加上蜜蜂還有一種行爲,稱作 trophallaxis (交哺作用?)也就是,蜜蜂 honey bees 會以口對口的方式,把自己體內的養分液體輸送給其他的蜜蜂同事們。所以綜合以上,那麼蜜蜂在日常生活中,要怎避免自己受到感染生病呢,要怎麼對抗那些具有感染性的病毒,不讓那些病毒繼續傳播呢?

蜜蜂們所演化出的抗病毒機制,就是養成良好的衛生習慣!他們常常做的事情就是:清理自己的身體,還有常常把生病的同事踢出門外。

然而同時,病毒這邊也演化出了新的機制,來對抗蜜蜂。

在知名期刊 Science 最近的這一篇新聞當中*,描述了這樣的一個發現。因為很酷所以想要跟你們分享。

一般來講,蜂巢外面都會有蜜蜂守衛。當外面有蜜蜂想要進入這個蜂巢時,這些守衛們會透過他們的觸角,來感測這隻蜜蜂身上的化學物質,然後來判斷說這隻蜜蜂是不是自己家裡的人。正確的話就可以進來,不正確的話就拒於門外。

當然這個判斷不可能會是百分之百準確的,所以通常來說,大概會有 15% 的機率,守衛們會讓外來者蜜蜂,進入到自己的家裡。

這個 IAPV 病毒所演化出來的新機制就是,病毒們會去改變生病蜜蜂身上的化學物質!讓這些生病了的蜜蜂,有更高的機率,可以進入到別人家裡,吃別人家裡的食物,散播更多病毒!

IAPV 病毒可能還有其他的機轉?

這份來自 University of Illinois, Urbana-Champaign (UIUC) 的研究指出,受感染的蜜蜂,可以有高達約 30% 的機率,進入到別人家的蜂巢當中。

同時讓我更訝異的是,這些受感染的蜜蜂,當他們在蜂巢門口受到守衛們的詰問時,他們竟然會表現得更 submissive (順從),甚至可能會賄賂這些守衛!(aka 給他們食物)

Science 的這篇新聞中,裡面更加詳細地描述了科學家們是用什麼樣的科技,來觀察蜜蜂們的行為的(總不能派一個 PhD 學生,眼睛盯著一隻一隻的蜜蜂吧)。大概是他們 label 了 900 隻蜜蜂,然後用相機從上方,以一秒一張的頻率,拍攝照片。然後再由電腦去分析每一隻蜜蜂的位置。如果你有興趣的話,直接點進去看看唷

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*Reference: Stokstad, E. (2020). Deadly virus turns honey bees into Trojan horses. Science.

THE BIOLOGIST|紐約生

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