引言：動物挑選配偶時，通常依靠視覺、叫聲、氣味等信號做出判斷。2010年，以色列特拉維夫大學研究團隊在美國《國家科學院院刊》發表研究，提出了一個更隱蔽的影響因素：棲息在動物腸道內的微生物。
這項以果蠅爲對象的實驗發現，腸道細菌改變果蠅擇偶偏好的速度遠超普遍認知，僅需一代，就能顯現出明顯的擇偶偏好變化。
各位好啊，歡迎收看最新一期的威客日報。
【本頻道把晦澀的學術論文掰開揉碎，用通俗的方式，分享當下新鮮的科學探索。】
覺得有意思，別忘了點贊收藏支持一下～
一、喫什麼，決定果蠅偏好誰
1989年，研究者黛安·多德（Diane Dodd）將同一物種的果蠅分爲兩組，隔離飼養。
一組飼餵澱粉培養基，另一組飼餵麥芽糖培養基，兩組全程無接觸。
連續飼養25代以上後，研究者將兩羣果蠅放入同一個飼養籠中觀察，發現它們的交配選擇出現了明顯分化：
取食澱粉培養基的果蠅更傾向與同組同伴交配，取食麥芽糖培養基的果蠅也偏好食性一致的個體。
整個實驗沒有對果蠅的交配行爲做任何人爲干預，食物僅用來維持它們的基本生存。
這種交配偏好是自然形成的，但形成機制當時還無從解釋。
二、謎底從腸道里揭曉
直到2010年，謎題迎來了轉機。
特拉維夫大學研究團隊重做了類似的實驗，這次選用的對象是黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）。
一支果蠅繼續飼餵以糖蜜爲基礎的培養基，另一支轉移到澱粉培養基上，兩組仍然隔離飼養。
實驗結果與多德的發現一致，交配偏好出現得更早：
僅一代之後，糖蜜組的果蠅傾向與糖蜜組的同伴交配，澱粉組的果蠅偏好食性一致的個體。
這種偏好沒有隨時間消退，至少穩定延續了37代。
兩組果蠅的基因組完全相同，唯一明顯不同的是各自腸道內的細菌羣落。
研究者據此提出假設：決定交配偏好的，是果蠅體內的微生物。
驗證的辦法很簡單。
研究者給果蠅餵食抗生素，清除其腸道內的共生細菌。
抗生素處理後，原本涇渭分明的交配偏好消失了，兩組果蠅的交配重新變得隨機。
把培養基中原有的細菌重新接種回去，交配偏好隨之恢復。
清除細菌則偏好消失，恢復細菌則偏好重現，腸道微生物與擇偶行爲的因果關係由此確立。
三、植物乳桿菌
腸道里棲息的細菌有幾十種，哪種在起作用？
研究者對比了兩組果蠅的菌羣構成，鎖定了一種常見的「植物乳桿菌」。
在取食澱粉的果蠅體內，植物乳桿菌佔共生菌總量的約26%；取食糖蜜的果蠅體內，這一比例只有約3%。
單菌驗證隨即展開。
研究者把植物乳桿菌單獨接種給菌羣被清除的果蠅，交配偏好重新出現。
這種細菌，足以改寫果蠅對伴侶的選擇。然而，它是通過什麼途徑影響擇偶的？
衆所周知，果蠅依靠表皮蠟層中的烴類物質傳遞信息，這些物質構成它們的性信息素。
分析顯示，兩組果蠅體表至少有四種主要烴的含量存在差異。抗生素處理後，這些差異明顯縮小。
細菌改變了果蠅散發的化學信號，果蠅便憑這套氣味甄別同類。
研究者推測，這正是交配偏好分化的物質基礎。
四、哺乳動物身上也有類似效果
果蠅的發現引出一個更大的問題：腸道微生物對擇偶的影響，是否也存在於哺乳動物？
2022年，中國曲阜師範大學的一支研究團隊在小鼠身上做了類似的實驗。
研究者用抗生素處理雌性小鼠小鼠，使其腸道菌羣失調，再觀察雄性小鼠的選擇。
面對兩隻雌鼠，雄鼠明顯更願意接近未經抗生素處理的對照組雌鼠，而非菌羣失調的個體。
這項研究提示，腸道菌羣失調可能降低雌鼠對雄鼠的吸引力。
哺乳動物的證據目前仍然有限，樣本量小，機制也還不清楚，結論需要謹慎看待。
五、總結一下
回到開篇的問題：動物的擇偶偏好，究竟由什麼決定？
一系列研究提示，除了基因和神經，腸道微生物也是參與者，它們可以通過改寫體表化學信號，間接影響動物對伴侶的選擇。宿主與體內的微生物共同構成一個整體，研究者稱之爲「全基因組」，自然選擇作用在這個整體上之上。
至於人類，目前還沒有直接證據表明腸道菌羣在左右擇偶偏好，果蠅的結論不能簡單照搬。
查證資料、整理文稿花費不少時間，感謝大家的點贊、盒電和收藏。
關注威客日報，定期蒐羅各大期刊新奇科研內容，一起積攢好玩又小衆的科學見聞，咱們下期再會。
--------------------------------------------------------------------------
本期參考文獻：
[1] Sharon G, Segal D, Ringo JM, Hefetz A, Zilber-Rosenberg I, Rosenberg E. Commensal bacteria play a role in mating preference of Drosophila melanogaster. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107(46):20051-20056.
[2] Dodd DMB. Reproductive isolation as a consequence of adaptive divergence in Drosophila pseudoobscura. Evolution. 1989;43(6):1308-1311.
[3] Yi X, Cha M. Gut Dysbiosis Has the Potential to Reduce the Sexual Attractiveness of Mouse Female. Frontiers in Microbiology. 2022;13:916766.
更多遊戲資訊請關註：電玩幫遊戲資訊專區
電玩幫圖文攻略 www.vgover.com
