促進情慾流動的果蠅費洛蒙，竟然也能讓人類有反應!?──2018搞笑諾貝爾生物學獎 原載於泛科學
第 28 次第一屆搞笑諾貝爾獎生物學獎得主。（示意圖，本圖非當事果蠅……其實它也不是果蠅啦）。圖／Mykl Roventine @flickr
難道我不是
你一樣的蠅嗎？
你不也是
我一樣的人嗎？
黃果蠅女生特製費洛蒙，讓彼此為愛鼓掌
每年都是新的開始，2018 年也不例外。今年「第 28 次第一屆搞笑諾貝爾獎」一共頒發 10 個獎項，其中生物學獎的得獎理由是「品酒專家可以清楚分辨出一杯酒中，一隻果蠅的氣味」，這謎樣的描述讓人看不出得獎的是品酒師還是果蠅……
什麼！得獎的不是品酒師也不是果蠅，是 8 位科學家！？[1]
這 8 位科學家之所以能拿下搞笑諾貝爾獎，靠的是「The Scent of the Fly」這篇論文。說實話，光看論文內容還真的有點意義不明，不知道他們是吸了什麼才會設計這個實驗（大概不是吸貓？）。
不過研究結果倒是很明確：人類可以分辨出一種果蠅分泌的費洛蒙是否存在。[2]
這裡的「果蠅」可不是隨便的果蠅，而是垃圾桶、實驗室隨便都有的黃果蠅 (Drosophila melanogaster)。它是經典的模式生物之一，我們看到的果蠅研究若是沒有特別解釋，大概超過 87% 的研究對象都是黃果蠅。這就像是「研究嚙齒類與靈長類的異同」，意思往往等於「比較小鼠與人類的異同」，「研究果蠅」的言下之意通常是「研究的是黃果蠅」。
果蠅不會講話，溝通要靠費洛蒙。不過，不同物種、不同性別、不同族群的果蠅，配備的費洛蒙常常不太一樣，就像不同地方的人講不同語言那樣。黃果蠅會合成一種微量的費洛蒙「Z4-11Al」，它的化學分子不大，所以可以揮發；雖然只有女生會製造 Z4-11Al，但是黃果蠅不論女男，接觸到都會起反應，效果是「刺激性慾」，讓它們啪啪啪發出愛的掌聲。
發出愛的掌聲（羞）。圖／取自<Why fruit fly sperm are giant>
人類也能偵測果蠅性愛費洛蒙！？
實驗結果顯示人類和黃果蠅一樣，不論女男皆能分辨出 Z4-11Al 存在，而且能力不遜於果蠅：一杯酒中只要有 1 ng，換算濃度是 0.03 nmol/L 就可以偵測出來。一位女果蠅平均一小時可以分泌 2.4 ng；所以只要給一位女果蠅 27 分鐘，或是半位女果蠅（？）一個小時，她們製造的 Z4-11Al 量就足以被品酒師偵測到啦！
對惹，拿來做實驗的酒裡當然沒有果蠅！研究者讓果蠅在酒杯中留下氣味後就放生，可能是我見過最仁慈的果蠅實驗惹。
搞笑諾貝爾獎沒提的是，人類不但能分辨這種費洛蒙，甚至還比其他種果蠅厲害！黃果蠅的近親「擬黃果蠅」(Drosophila simulans) 就對這個費洛蒙沒什麼反應，分辨能力竟然還不如人類靈敏。各位直立大猿 Homo sapiens 們別妄自菲薄，你們的感官是很敏銳的！
果蠅特地分泌來促進性慾的費洛蒙，為什麼也會被人類偵測到？答案目前仍不得而知，論文作者們也沒有比較好的解答，暫時只能歸因於結構的交錯、命運的巧合。
用ananassae果蠅，兩性肚子色素差異，研究趨同演化的遺傳機制
有意思的是，Z4-11Al 這種化學分子不只黃果蠅 ，兔子屁股的腺體也會分泌。不過這是否意謂兔兔和果蠅間也能有某種交流，目前也不得而知。莫非這就是傳說中的寵物溝通師嗎？（誤）
不知道這個兔兔會不會分泌 Z4-11Al。圖／取自 Beatrix Potter – The Gutenberg Project, 公有領域, wikimedia
飛行的情慾，揮發性費洛蒙
話說回來，讓人類分辨果蠅的費洛蒙，也許看上去很搞笑，不過一開始研究 Z4-11Al 的目的無疑非常認真，對這領域有點接觸的捧油，或許早已由關鍵字猜到玄機：物種與性別間都有差異！天啊，是演化研究的寶貝題材呢！！！
如前所述，費洛蒙是果蠅的語言，一如人類靠著花言巧語來促進情慾流動，果蠅則憑藉費洛蒙溝通。果蠅的費洛蒙早經過多年研究，黃果蠅更是從上到下、從裡到外被摸得相當透徹（自以為）。可是科學家們一直到 2017 年才知道，之前的研究竟然遺漏了好幾種費洛蒙（囧）。[3]
為什麼會遺漏呢？這是因為化學分子千變萬化，而每種偵測方法都有適合的範圍。果蠅的費洛蒙主要是碳鏈分子加工品，之前的方法適合辨識較為長鏈、超過 16 個碳的目標；這類費洛蒙由於骨架大，體重胖，通常不能揮發，屬於接觸型作用的費洛蒙。但是 2017 年的論文希望尋找揮發性、不需接觸，遠距離就能作用的費洛蒙。
黃果蠅 16 種揮發性的醛類產物。圖／取自 ref 3
研究結果嚇死人，居然還真的找到惹！科學家刻意蒐集果蠅周圍氣體，竟然真的能從中抓出一批微量的醛類 (aldehydes)，一共有 16 種之多，當中 7 種兩性皆有，其餘 9 種只有女生有。而在女生限定的 9 種費洛蒙中，最大量的正是搞笑諾貝爾獎得主 Z4-11Al。
不管形狀的話，Z4-11Al 總共有 11 碳 1 氧 2 雙鍵 (C11H20O，全名 (Z)-4-undecenal)，分子式長這樣：
C−C−C−C−C−C−C＝C−C−C−C＝O
Z4-11Al 是由更長的分子，斷裂再氧化而形成的，它的原料叫作 7,11-HD，共有 27 碳、2 雙鍵 (C27H52，全名 (Z,Z)-7,11-heptacosadiene)，分子式為：
C−C−C−C−C−C−C＝C−C−C−C＝C−C−C−C−C−C−C−C−C−C−C−C−C−C−C−C
相信各位眼光銳利的大猿都看得出來，7,11-HD 前半段斷掉以後，末端再氧化，就會變成 Z4-11Al 惹。
看不出來，是不會複製貼上尋找「C−C−C−C−C−C−C＝C−C−C−C」嗎！（怒）
加上扭動方向的 Z4-11Al 與 7,11-HD，以及另外兩種 7,11-HD 的氧化醛類產物。圖／取自 ref 3
促進同類情慾交流，抑制異種產生性趣
我們已經知道黃果蠅會製造超過 60 種費洛蒙，而且女生和男生的差異很大。7,11-HD 是女生製造最大量的費洛蒙之一，影響也較為明顯。這種骨架很大飛不起來、沒有揮發性的費洛蒙，會促進黃果蠅兩性個體間的情慾交流，卻又會抑制黃果蠅和近親擬黃果蠅發生關係。[4]
7,11-HD 是黃果蠅女生主要的費洛蒙，不過男生也會製造一絲絲 [5]。理論上，7,11-HD 氧化後有 26 種可能的醛類產物，然而目前只偵測到 16 種，其中一種就是 Z4-11Al。
進一步測試發現，黃果蠅是靠著 Or69aB 這個神經元接收 Z4-11Al；可是擬黃果蠅卻對它不為所動。推測理由是因為，Z4-11Al 是 7,11-HD 的衍生物，擬黃果蠅並不會製造 7,11-HD，而沒有 7,11-HD 就沒有 Z4-11Al（以及一系列醛類揮發性分子），沒碰過也就沒有機會發展接收 Z4-11Al 的能力惹。
擬黃果蠅女生、黃果蠅男生，都不像女黃果蠅會製造揮發性的醛類費洛蒙。圖／取自 ref 3
換句話說，黃果蠅兩種費洛蒙 7,11-HD 及其衍生物 Z4-11Al，不但兩性有別，而且在物種間還有差異，是一道強化近親之間生殖隔離的關卡。
更有意思的是，竟然不是所有黃果蠅都能偵測 Z4-11Al。黃果蠅與人類一樣，雖然老家都在非洲，卻移民到世界各地。住在非洲辛巴威的黃果蠅，許多特徵和非洲以外的同類不太一樣，也有一些生殖隔離的狀況產生。實測發現，辛巴威黃果蠅男生，和擬黃果蠅一樣也對 Z4-11Al 沒什麼感覺。
為什麼它們對 Z4-11Al 沒有感覺？可能的原因是，辛巴威黃果蠅女生只會製造少量 7,11-HD，它的功能有其他費洛蒙代替。一如擬黃果蠅，假如沒機會接觸 Z4-11Al，自然也不會有機會發展出偵測能力。由此看來 Z4-11Al 或許也是，阻擋辛巴威與其他地方的黃果蠅，情慾流動的一項因素。
今年搞笑諾貝爾生物學獎，看似搞笑的背後，其實是交織於性愛、分離、跨界與慾望上的經驗之歌呢。
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促進情慾流動的果蠅費洛蒙，竟然也能讓人類有反應!?──2018搞笑諾貝爾生物學獎
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1. The 2018 Ig Nobel Prize Winners
2. Becher, P. G., Lebreton, S., Wallin, E. A., Hedenström, E., Borrero, F., Bengtsson, M., … & Witzgall, P. (2018). The scent of the fly. Journal of chemical ecology, 44(5), 431-435.
3. Lebreton, S., Borrero-Echeverry, F., Gonzalez, F., Solum, M., Wallin, E. A., Hedenström, E., … & Walker, W. B. (2017). A Drosophila female pheromone elicits species-specific long-range attraction via an olfactory channel with dual specificity for sex and food. BMC biology, 15(1), 88.
4. Seeholzer, L. F., Seppo, M., Stern, D. L., & Ruta, V. (2018). Evolution of a central neural circuit underlies Drosophila mate preferences. Nature, 559(7715), 564.
5. Yew, J. Y., Dreisewerd, K., Luftmann, H., Müthing, J., Pohlentz, G., & Kravitz, E. A. (2009). A new male sex pheromone and novel cuticular cues for chemical communication in Drosophila. Current Biology, 19(15), 1245-1254.
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