论喝酒，我们都比不过大黄蜂？

中科院物理所 · 公众号 · 物理 · 2024-11-05 13:23

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不仅人类喜欢喝酒， 自然界中的很多生物都对美酒情有独钟 。而且，论酒量，人类也并非独占鳌头。如果有一天，你在酒桌上遇到了 大黄蜂 这种生物，那么我们的建议是——赶紧跑！

包括人类在内的许多物种都有喝酒的嗜好，但“小酌怡情，大饮伤身”，过量摄入酒精往往会对健康造成不良影响。然而在喝酒这方面， 东方大黄蜂 （Oriental hornet）是一个例外。近期发表在《美国科学院院报》上的一篇论文指出，这种大黄蜂似乎可以 经常性地、近乎无限量地摄入极高浓度的酒精，却不会有任何不良反应，甚至不会酒精中毒 。在实验中，它们几乎把一同参与“酒局”的蜜蜂给“喝趴下了”。

东方大黄蜂。图片来源：Eran Levin/Tel Aviv University

为什么生物会“喝醉”？

生物对酒精的耐受是有限度的。 酒精作为糖类发酵的天然副产品广泛存在于各种水果和花蜜中，很多生物都会在日常饮食中饮用低浓度的酒精，甚至有不少生物会乐在其中。但是，对绝大多数物种来说， 摄入过量或过高浓度的酒精会对身体造成严重伤害 。即使是相对来说更为适应“饮酒”的物种，在接触 浓度超过4%的酒精 时，也会出现有害影响。因此，尽管酒精的热量几乎是糖的两倍，但 其固有的毒性使动物无法安全地将其用作日常的能量来源 。

“就我们目前的了解来说，东方大黄蜂是 自然界中唯一一种能够用酒精为新陈代谢提供动力的动物 。”论文作者之一、特拉维夫大学的埃兰·莱文（Eran Levin）说道，“即使长期摄入大量酒精，它们也不会出现中毒或生病的迹象，而且它们的身体能够迅速地将酒精代谢掉。”

莱文等人的研究提到，有一种“ 醉猴理论 ”（"drunken monkey" theory）解释了适应低浓度酒精的动物在摄入高浓度酒精时出现的不良反应。例如，树鼩食谱中的棕榈花蜜含有一定量的酒精，因此它们可以长期食用浓度3.8%的酒精。在之前研究过的物种中，树鼩保持着 脊椎动物里“酒量最高”的纪录 。但在实验室中，当它们连续两周摄入高于10%浓度的酒精时，就很容易出现肝功能衰竭的症状。

树鼩。来源pixabay

无脊椎动物中比较能喝的选手是果蝇 。它们能安然接受 最高4%的酒精 ，一旦超过这个浓度，死亡率就会上升。但果蝇表现得像不知节制的“酒鬼”，它们可以喝下远多于此的量：果蝇每天最多能喝掉 相当于身体一半体积的15%浓度的酒精 ，甚至在酒里加入苦味奎宁也不会减缓它们喝酒的速度。 果蝇的新陈代谢速度极快 ，有利于更好地消耗掉酒精，但它们仍然会喝得“烂醉如泥”。另外， 果蝇的酒量也可以“练出来” ：它们的酒精耐受能力受基因构成影响，不同个体提高耐受力的速度也不同，这意味着它们需要喝得越来越多，才能获得同等的承受能力。这一点与人类颇为相似。

果蝇。来源freepik

而在人类社会中，酒精中毒和酒精滥用是一个严重的全球性问题，研究酒精中毒的机制及治疗手段具有重大的医疗和社会意义。因此， 人们开始研究动物酒精中毒的情况。 以东方大黄蜂为代表的社会性昆虫进入了研究人员的视野，大黄蜂会进食含酒精的花蜜、发酵的水果，甚至对人造酒精饮料表现出强烈的兴趣。 东方大黄蜂如此长期嗜酒却没有出现不良反应的现象 ，令人不禁好奇它们是如何做到的。

为什么大黄蜂“千杯不醉”？

为了探究这一问题，研究团队从特拉维夫大学附近地区收集了 东方大黄 蜂和蜜蜂的蜂群，在7天时间内，给它们喂食 酒精浓度从0%到80% 不等的蔗糖溶液作为唯一的营养来源。

实验显示， 摄入酒精对大黄蜂的存活率和寿命都没有明显影响 。不仅如此，摄入更多酒精并没有改变东方大黄蜂的行为，没有提高其攻击性或影响筑巢能力。“酗酒”后的大黄蜂仍能筑起整齐精美的巢穴，而且当研究人员模仿入侵时，它们也不会展露出不正常的攻击性。另外，大黄蜂没有对实验使用的溶液表现出任何偏好， 不同浓度的酒精在它们看来似乎是一样的 。同样参与实验的蜜蜂则不然， 摄入高浓度酒精的蜜蜂在24小时之内就死掉了 。1~5%的酒精就能够对蜜蜂的运动能力、认知能力、攻击性和觅食行为产生不利影响。

大黄蜂的巢。来源：Pixabay

实验中使用的酒精添加了一种 碳同位素 ¹³ C ，会在酒精代谢过程中分解成二氧化碳。研究人员测量了东方大黄蜂排出的标记二氧化碳量，从而确定了它们分解酒精的速度。结果显示， 与蜜蜂相比，东方大黄蜂代谢酒精的速度明显更快 。这也许可以解释为什么东方大黄蜂与果蝇和蜜蜂不同，不会“喝醉”。

大多数生物 借助身体内的酶来分解代谢乙醇 ，在人类体内，乙醇的衍生物和代谢物（如乙醛）是造成乙醇毒性作用的主要原因，而乙醇的耐受力与代谢效率直接相关。 大黄蜂对酒精的高度耐受就 来源于其具有迅速代谢酒精的生理机制 。

研究团队分析了胡蜂属（ Vespa ）的生物的基因组，发现它们存在多个 乙醇脱氢酶 （NADP+） 基因拷贝 ，这种基因能够参与 产生分解酒精的酶 。作者认为， 大黄蜂在进化中保留了分解酒精的基因，是由于它们长期与酵母菌保持互利关系 。作为酵母菌等生产酒精的微生物的宿主，它们需要拥有优秀的代谢酒精的能力。

大黄蜂等昆虫会从水果中摄取到发酵的酒精。来源：pixabay

东方大黄蜂一类的社会性昆虫会进食发酵后含有酒精的水果，在此过程中，它们往往会“搬运”酿酒酵母菌以及其他产生酒精的微生物，包括细菌和真菌。 大黄蜂肠道中含有丰富的酵母菌 ，大黄蜂为酵母菌提供生存环境，并将酵母菌携带到葡萄等水果上，帮助酵母菌传播和生长。反过来， 酒精的杀菌作用也为大黄蜂提供了便利 ，因为它们经常采集腐肉来喂养幼虫。

有关大黄蜂的发现可以帮助人们理解酒精对生理和行为的影响，以及酒精耐受的机制。 在研究酒精中毒的潜在机制与新型疗法时，东方大黄蜂有可能成为一种宝贵的新模型。

作者： Jennifer Ouellette

翻译：鹭椋羽

审校：*0

原文链接： These hornets break down alcohol so fast that they can’t get drunk

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