毛毛虫通过血液将食物偏好传给后代

许多毛毛虫以其特定的食物偏好而闻名，当它们变成蝴蝶时，会随身携带这些食物。例如，帝王蝶只以乳草植物为食，而石灰蝶以石灰叶为食。尽管这些独特的饮食偏好来源于一个共同的祖先物种，但新加坡国立大学（NUS）的研究人员对此感兴趣

在新加坡国立大学理学院生物科学系的研究人员早期的一项研究中，他们证明，当毛毛虫在日常饮食之外以树叶为食时，几天后它们会更喜欢这种植物的气味。值得注意的是，这些毛毛虫还将后天的嗅觉偏好传递给了它们的后代。

当雌蝶错误地在错误的植物上产卵时，毛毛虫发现自己在一种新的食物植物上时，这种现象也会在自然界中出现。这种新植物是可食用的，但有一种新的气味，毛毛虫会学会喜欢这种新气味，并将这种偏好传递给它们的后代。

这种类型的遗传可能有助于宿主的转换，并最终形成新物种，每个物种都有自己的食物偏好

领导该研究团队的Antónia Monteiro教授解释道：“由于毛毛虫的大脑中产生了新的食物偏好，目前尚不清楚这些偏好是如何由其后代遗传的。”

该研究的第一作者、博士毕业生V.Gowri博士说：“后代是由父母性腺中产生的两个细胞（一个卵子和一个精子）融合而成的，这两个细胞位于远离大脑的位置。尚不清楚气味偏好是如何与这些细胞交流的。”

新加坡国立大学团队于2024年5月15日在科学杂志《生物学快报》上发表了他们的发现。

毛虫的血液可以介导因子从大脑到性腺的运输，影响下一代的嗅觉偏好。或者，如果这些因子包含在产生胚胎的精子或卵细胞中，它可以将这些因子从食物输送到下一代胚胎的大脑

为了测试毛毛虫的血液中是否含有这些因素，给刚孵化的毛毛虫喂食含有新气味的植物或对照植物。一些毛毛虫的血液在它们成熟后被从体内采集。采集的血液被注射到不吃任何一种食物的毛毛虫体内

从这项实验中，研究人员观察到，接受对照组喂食的毛毛虫血液的毛毛虫会坚持它们通常的菜单。相比之下，那些从喂食含有新气味的食物的毛毛虫那里获得血液的人开始倾向于这种饮食变化。最有趣的是，他们的后代也是如此，出生了很多天后

蒙泰罗教授说：“这让我们非常惊讶，因为这项实验表明，学习对气味的偏好是可以发生的，而不需要像教科书中建议的那样，气味通过触角进入毛毛虫的身体。”

这些实验提出了一种可能的机制，可以帮助毛虫在进化过程中改变食物偏好。研究人员希望进一步探索嗅觉偏好遗传的机制，并分离出代代相传的特定因素 More information: V. Gowri et al, Haemolymph transfusions transfer heritable learned novel odour preferences to naive larvae of Bicyclus anynana butterflies, Biology Letters (2024). DOI: 10.1098/rsbl.2023.0595

Journal information: Biology Letters