2017 年諾貝爾生理學與醫學獎授予傑弗理 · 霍爾(Jeffrey C. Hall)、邁克爾 · 羅斯巴殊(Michael Rosbash),與邁克爾 · 楊(Michael W. Young),以表彰他們發現瞭晝夜節律的分子機制。
在你熬夜修仙的時候,人傢拿瞭關於熬夜的諾獎 ……
他們的研究對象,是果蠅。
2013 年,Jeffrey Hall 獲得邵逸夫獎時,就曾向果蠅致敬——" 如果沒有它們,我們的研究就難以進行,更別說要取得這樣的成果瞭。"
今天,讓我們用這 12 個冷知識,向果蠅致以最崇高敬意——
從那隻 " 抖擻精神 " 的果蠅說起
摩爾根的早期實驗裡有一個關鍵的個體:一隻因為突變而眼睛從紅色變成白色的果蠅。那時他還沒有發現 X 射線誘變的辦法,所以這樣一眼就能看見的突變十分珍貴,得到瞭他的精心關照。
關於它,《高中生物 - 必修二》裡是這樣記載的:
大約在 1910 年 5 月,在摩爾根實驗室中誕生瞭一隻白眼雄果蠅,而他的兄弟姐妹的眼睛都是紅色的。很明顯,這是一隻變異個體,他註定要成為科學史上著名的動物。但這隻果蠅卻很虛弱。
在自己的第三個孩子出生時,摩爾根趕到醫院,他妻子的第一句話竟是:" 那隻白眼果蠅怎麼樣瞭?"
摩爾根的第三個孩子長得很好,但那隻果蠅卻很虛弱。摩爾根晚上把他帶回傢中,讓他呆在床邊的一個瓶子裡,白天又把他帶回實驗室。在臨死前,這隻白眼果蠅抖擻精神,與一隻紅眼果蠅交配,把突變基因傳瞭下來。
於是,就有瞭高中課本裡折磨各位許久的這些生物題——
果蠅白眼性狀的伴性遺傳
答案是 C,拜托自己回憶一下
為什麼人人都愛果蠅?
因為快啊 ……
用果蠅某種程度上是歷史偶然,摩爾根做的早期研究用別的動物其實也行。但是果蠅是個好選擇:它生得快,25 度攝氏度的時候 10-12 天一代,果蠅 30 年頂小鼠 200 年。它的另一大優點是個子小,一個小試管就能裝幾十上百,一個果蠅實驗室有幾萬幾十萬果蠅很正常。
這不是一瓶果蠅,這是一瓶八世同堂的恩怨情仇啊 ……
摩爾根的實驗室啥樣?
" 極度臟亂差 "
摩爾根選擇果蠅的一個後果是它的食譜。果蠅喜歡腐爛的水果,所以摩爾根買瞭一堆香蕉搗成泥,弄得整屋都是久久不散的爛香蕉味道;香蕉又很難清理幹凈,所以他的實驗室裡總有大批的蟑螂老鼠其他蒼蠅之類,極度臟亂差。
還好,現在的研究者有瞭專用培養基。
摩爾根:…… 你們趕上瞭好時候啊!
無意之間
研究者們 " 馴化 " 瞭果蠅
果蠅常用乙醚或者二氧化碳麻醉(所以今天的果蠅實驗室有很濃的乙醚味),不過實驗室果蠅其實已經比較溫順瞭,打開瓶蓋也很少有飛出來的,相比之外野外抓的果蠅大半都第一時間找機會飛跑。
——這也很好理解,畢竟能留下養的都是不太愛飛的果蠅後代…… 可以說,我們已經把果蠅 " 馴化 " 瞭。
營養不良的時候
果蠅的幼蟲會相互吃掉對方
…… 所以說培養基真的是好東西啊!
來自 swwy.com 的教程
無數生物狗的日(噩)常(夢)
果蠅比你更 " 懂啤酒 "
啤酒酵母散發出的香氣會吸引果蠅,這樣果蠅來吃的時候就傳播瞭酵母,和花朵的傳粉異曲同工。
以及,這個氣味也是酒香的成分之一。
你的真愛是啤酒?啤酒的真愛是果蠅
失戀的果蠅也酗酒
UCLA 的研究團隊發現,當面前擺有被酒精浸泡過的食物和正常的食物時,近期求愛被拒的雄性果蠅更有可能借酒消愁。
給我一杯忘情水:求愛被拒,果蠅也會 " 借酒消愁 "
一共有 5 個諾獎頒給瞭果蠅研究
第一個是 1933 年,頒給瞭果蠅的開山祖師摩爾根;
第二個是 1946 年,頒給瞭摩爾根的學生赫爾曼 · 穆勒,他發現瞭 X 射線對果蠅的突變效應;
赫爾曼 · 穆勒,果蠅的二號仇敵,用 X 射線輻射出一大堆 " 奇形怪狀 " 的果蠅 ……
第三個是 1995 年,頒給瞭三位果蠅發育基因的研究者;
第四個是 2011 年,頒給瞭果蠅免疫系統的 Toll 相關基因;
第五個就是 2017 年醫學或生理學獎的果蠅生物鐘。
雄果蠅也愛年輕妹子
同濟大學的薛雷團隊在實驗中發現,無論雌果蠅的年齡多大,雄果蠅都會選擇與其交配。但在面對兩隻年齡不同的雌果蠅時,雄果蠅就會優先選擇年輕的雌果蠅……
這一研究獲得瞭 2014 年的菠蘿科學獎。
10
" 要片嗎?果蠅的!"
在生物學界,果蠅交配是個嚴肅的學術問題,潛心觀察果蠅啪啪啪的科學傢可不在少數。
截圖來自:《沒有黃段子存在的無聊世界》
2015 年,一組研究者進行瞭一個喪心病狂的實驗:在雌雄果蠅共度愛河的瞬間用液氮把它們 " 速凍 ",然後用斷層掃描和 3D 重建技術,把它們交配時的生殖器官內部構造做成瞭 3D 模型。
一對正在交配就被凍住的當事果蠅。圖片來源:亞歷山德拉 • 瑪泰提供
高科技 FFF:凍住正在啪啪啪的果蠅?科學傢想幹嘛!
11
身陷絕境,果蠅也會抑鬱
是的,果蠅也會抑鬱。當被困在會發熱的盒子裡時,果蠅會選擇轉向逃離。但一旦它們發現熱力超出瞭忍受范圍且無法避免時,它們的爬行的速度會慢很多,休息也變得更頻繁、持續時間也更久——這正是" 習得性無助 "的狀態。
關於果蠅,我們還有很多亟待瞭解的事情。
身陷絕境,果蠅會怎樣的無助?
12
怎樣,呃,殺死果蠅?
因為果蠅在傢裡太常見瞭,所以做果蠅的研究者老是被別人問如何殺死果蠅,搞得他們不勝其煩 …… 一個研究者 Thomas Merritt 最後不得不在博客上貼瞭一個終極回答:
用廣口瓶裝一點醋,上面再罩一個漏鬥,用膠條封住外圈縫隙。
如圖所示:
這樣做的原理是:果蠅喜歡醋的氣味,因為這表明水果已經熟透爛掉,更有利於幼蟲的生長。但是果蠅又太笨瞭,飛進這漏鬥口就不知道可以原路飛出去。
(還有一個很熱門的教程,也值得嘗試:自制 " 糖衣炮彈 ",為什麼能把果蠅一網打盡?)
看到這裡,你做好準備,看一眼果蠅的高清大圖真身瞭嗎?
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這就是果蠅。它們體型小巧,生長快速,成本低廉,易於飼養。它們是科學研究者的好夥伴。
——敬果蠅!