果蠅間也存在知識交流？

人類得以在地球生物中成為關鍵物種，除了有發達的大腦外，知識交流也是關鍵的部份，將已經學習到的事情告訴其他人，使其他人不需要親身經歷即可得知結果，這對於群體的競爭力(特別是有害生存事物)有極大的益處。個體間交流習得知識並非人類獨有，如海豚、鯨魚等哺乳類生物也有類似的行為，近期研究則發現果蠅個體間也可以交流後天學習得到的事情。

2023年發表於Cell Reports的一篇研究表明，果蠅可以交流討厭氣味與電極的制約，研究人員將果蠅分成2組，一組在試管中加入果蠅討厭的氣味並施以電極，使該組果蠅產生制約，然後制約過後的果蠅與另一組果蠅混合2分鐘後，再將2組果蠅分離，然後測試果蠅對氣味的反應，結果顯示沒有直接受到電擊制約果蠅，也對該氣味產生如同制約效果的迴避行為，作為對照，如果將沒有制約果的果蠅直接測試，則不會有迴避的行為。實驗測試多次後顯示，無受到電極的果蠅在氣味測試表現與之前接觸遭遇電極制約果蠅的表現無關，顯示此種傳遞應該不屬於群體感應(quorum sensing)的模式。

之後，研究人員嘗試抑制果蠅的絳色細胞(oenocyte)的做用，絳色細胞在果蠅內主要負責合成費落蒙、脂質、碳水化合物等化學物質，抑制後發現制約的學習未受到影響，但無法影響其他果蠅迴避該氣味，即傳遞學習經驗受到阻礙，因此研究人員推斷，此種制約的傳播是依靠化學物質進行交流。除此之外，研究人員也對同屬的3種果蠅進行測試，發現只有同種的果蠅有辦法成功交流氣味電極制約，不同種之間彼此沒有影響，這種交流可能具有專一性。

進一步研究果蠅交流相關的神經迴路，發現果蠅mushroom body的α′β′與γ區域與DAN神經直接影響此行為(詳細實驗與證明過程這邊不贅述)，總結來說，這項研究顯示了果蠅在個體間交流學習經驗的能力，並且這種能力是依賴於特定的化學物質傳遞。這不僅揭示了果蠅行為與生理學的新層面，也提示了其他構造較簡單的生物可能存在類似的交流機制。

撰文：張誌元

參考資料：

Wu, Meng-Shiun, et al. "Aversive conditioning information transmission in Drosophila." Cell Reports 42.10 (2023).