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Oct. 21 2024

動物也會用藥?懂得自己治療及預防疾病的五種聰明動物

  • 這隻帝王斑蝶的幼蟲正在啃食乳草。有一種可能致命的寄生蟲叫做Ophryocystis elektroscirrha,帝王斑蝶一旦感染,會導致翅膀畸形,而乳草對於這種寄生蟲具有毒性。除了靈長目動物以外,還有許多動物懂得用藥,帝王斑蝶只是其中之一。 Photograph By Jaime Rojo, National Geographic Image Collection

    這隻帝王斑蝶的幼蟲正在啃食乳草。有一種可能致命的寄生蟲叫做Ophryocystis elektroscirrha,帝王斑蝶一旦感染,會導致翅膀畸形,而乳草對於這種寄生蟲具有毒性。除了靈長目動物以外,還有許多動物懂得用藥,帝王斑蝶只是其中之一。 Photograph By Jaime Rojo, National Geographic Image Collection

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從用昆蟲汁液治療傷口的黑猩猩,到以香菸驅趕蜱蟲和蝨子的鳥類,動物們展現出許多我們意想不到的聰明智慧,用巧妙又創新的方法來應對健康威脅。

1987年,住在坦尚尼亞的黑猩猩喬西庫(Chausiku)做了一件非常奇特的事情。

靈長類動物學家麥可.霍夫曼(Michael Huffman)注意到喬西庫在咀嚼扁桃斑鳩菊(Vernonia amygdalina)的樹皮,這種灌木又稱為苦葉樹,並不是喬西庫平常會吃的東西。

在非洲,苦葉樹常被用於治療瘧疾、腹痛和腸道寄生蟲,而喬西庫那幾天經常昏昏欲睡、食慾不振,因此霍夫曼推測牠可能是在自我治療。

這項假設讓專家們既興奮又懷疑。不過,喬西庫確實在22小時之後就恢復了健康和活力。而日後的研究顯示,喬西庫當時可能是腸道感染了結節蟲。霍夫曼透過分析喬西庫的糞便、尿液和行為上的改善情況,證明這是有科學記錄的動物自我藥療案例。

霍夫曼目前是京都大學野生動物研究中心的教授,他坦言,釐清動物是否有藥療行為有點像是根據某些證據做出推測,難以有絕對正確的答案。「我們只能描述我們所看到的現象,並評估這些行為的結果,」他說:「但我們無法跟動物交談,無從得知牠們自我藥療時在想什麼。」

儘管如此,他仍相信這些行為背後既有先天的生理因素(例如對某些味道的渴望),也有社會習得的因素(例如在採取某種行動後發現疼痛減輕)。霍夫曼和愈來愈多的科學家都認為,懂得用藥不是人類獨有的技能,甚至並不侷限於靈長類等人類近親。動物使用藥物的例子,比我們原本以為的更為普遍,也更多樣化。

接下來,我們就來看看研究人員在動物界發現的五個例子,了解這些動物如何對抗疾病及預防感染。

改變飲食來治療寄生蟲感染的毛毛蟲

1993年8月,生物學家麥可.辛格(Michael Singer)在美國亞利桑那州東南部土桑市以南的草原上,首次觀察到燈蛾幼蟲(一種渾身毛絨絨的黑色毛蟲)。他注意到這些毛毛蟲吃的植物不是只有少數幾種,而是非常多樣化。「這完全不像毛毛蟲的行為。」現為衛斯理大學研究員的辛格說。

原來,這些毛毛蟲生病了。燈蛾幼蟲經常遭到寄生蠅感染,寄生蠅會將卵產在毛毛蟲體內,幼蟲孵化後吃掉毛毛蟲的內臟來取得成長所需的營養,最後鑽出毛毛蟲體外,造成宿主死亡。這些毛毛蟲並不是在隨便亂吃,而是在尋找含有吡咯聯啶生物鹼(pyrrolizidine alkaloids)的有毒植物,例如千里光、琴頸草和豬屎豆。

辛格立刻想到了自我藥療。「我第一次說起時,別人都說:『不可能吧,毛毛蟲做不到這種事,對吧?』」

但是一連串的實驗顯示,雖然這些毛毛蟲只有四個味蕾,但其中有一個味蕾是專門針對吡咯聯啶生物鹼;當毛毛蟲感染寄生蟲時,這個味蕾會特別活化,讓吡咯聯啶生物鹼這種有毒化學物質變得特別美味。

根據實驗結果,遭到寄生的毛毛蟲在吃下吡咯聯啶生物鹼之後,存活機率會提高,不過生物鹼對於健康的毛毛蟲仍然有毒。

這就像藥物對於人類的副作用,是兩害相權取其輕也。辛格說,就是這一點讓他相信這些植物具有治療作用和藥用價值,這是自我藥療的案例。

在身上塗抹驅蟲劑的靈長類動物

有些動物不想被會傳染疾病或導致發癢的蜱蟲和蚊子叮咬,所以自己找到了專用的驅蟲劑。專家觀察發現,南美洲的好幾種捲尾猴和馬達加斯加某些種類的狐猴,都會獵捕一種叫做Orthoporus dorsovittatus的馬陸;牠們會用手捉住馬陸、咬住並壓扁,然後把馬陸身體流出的黏液塗在自己的毛皮上。

在蚊子和其他叮咬性昆蟲特別猖獗的季節,牠們會塗抹得頻繁。在2003年,科學家發現這種馬陸會分泌一種叫做苯醌的有毒化學物質,對於驅除蚊子非常有效。

「這是否代表牠們知道自己在做什麼?不盡然。牠們會這麼做,可能只是因為感覺比較舒服。」埃默里大學演化生物學家雅各布斯.德魯德(Jacobus De Roode)表示:「但我們確實知道這種行為有助於防止遭到叮咬和感染。」

用昆蟲汁液治療傷口的黑猩猩

2022年有一項針對非洲加彭(Gabon)的黑猩猩所做的研究,科學家在研究期間觀察到76次黑猩猩意外受傷的情況,在其中19個案例中,受傷的黑猩猩都有採取特殊方式處理傷口──使用壓碎的昆蟲。

有隻名叫弗雷迪(Freddy)的黑猩猩,在左臂受傷的一天之後,研究人員觀察到牠抓起一片葉子,用嘴叼下一隻不知道是什麼的昆蟲,然後輕輕地將昆蟲敷在傷口上。黑猩猩不但會這樣處理自己的傷口,也會幫其他同伴這麼做:研究人員看到某隻雌性黑猩猩抓住一隻昆蟲,交給一隻沒有親屬關係的雄性黑猩猩,這隻雄性黑猩猩又將昆蟲敷在另一隻沒有親屬關係的雄性黑猩猩的外傷傷口上。

奧斯納布律克大學的比較生物認知研究員西蒙娜.皮卡(Simone Pika)表示,這些行為「不光是巧合」,但專家不知道這類行為是否確實有助促進傷口癒合。

她說,這或許只是該群體的黑猩猩習得的社會習慣,但考慮到有傷口這項「明確背景條件」,有理由相信這是一種藥療行為。

用菸蒂驅趕害蟲的鳥兒

在墨西哥城的墨西哥國立自治大學,行為生態學家康斯坦丁.德赫蘇斯.馬西亞斯.加西亞(Constantino de Jesús Macías García)的學生發現,當地鳥類最常用來築巢的人造物品是香菸。

菸草中的尼古丁有時會被用於製作驅趕庭園害蟲的寄生蟲驅避劑,因此他的團隊進行了測試,觀察鳥類在巢內鋪上菸絲是不是為了這個目的。

研究小組對50多個當地家朱雀和家麻雀築成的鳥巢進行實驗,發現相較於沒有菸蒂的鳥巢,有用到菸蒂纖維的鳥巢所吸引的蟎蟲、蝨子和蜱蟲明顯比較少。他們還發現,雖然接觸菸蒂對於雛鳥和成鳥的紅血球都有損害,但在築巢時使用的菸蒂愈多,雛鳥的體重就愈重(表示愈健康)。

德赫蘇斯.馬西亞斯.加西亞表示:「雖然菸蒂有毒,但淨效益是正面的。」他意指這是都市鳥類的預防醫學(預防疾病的做法)。他也認為,香菸是用來替代這些鳥類原本能在自然界中取得的芳香植物。

在孩子出生前就先「給藥」的蝴蝶

當帝王斑蝶染上會造成翅膀變形並可能致命的寄生蟲Ophryocystis elektroscirrha時,會挑選心甾内酯(cardenolide)含量較高的乳草種類來吃,而心甾内酯對這種寄生蟲的孢子有毒。

實驗中,雌性帝王斑蝶在可以選擇的情況下,會選在毒性較強的乳草上產卵,這樣卵被感染的機率就會下降。

「這些帝王斑蝶媽媽基本上是根據後代未來的感染情況而做出選擇,」德魯德表示:「但這是否表示牠們刻意這麼做?倒也未必,但這確實顯示牠們的行為動機是預防感染。牠們可能不知道自己被感染了,可能只是牠們的身體更喜歡比較苦的植物。」

不過,由於愈來愈多研究顯示動物界中的藥物治療案例之間有很大的差異,德魯德認為動物的自我藥療行為比以前想像的要普遍得多。

「這個現象一直都很常見,只要有動物,只要有寄生蟲,動物就會有辦法應對,」德魯德說:「所以實際上的情況應該是,動物的自我藥療行為非常普遍,但我們還遠遠不夠了解。」

 

延伸閱讀:科學首見:紅毛猩猩會用藥草治療傷口 / 在美國,人們如何處理過期藥物?

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