你是否曾因焦急彻夜难眠？明明早该入睡却还在刷手机？凌晨三点特意灌下过量咖啡？这里有一群失眠的果蝇想和你聊聊。
图片来源：Pexels
撰文 Elizabeth Rayne
翻译 科研圈bot
生活在澳大利亚昆士兰茂密果园与雨林中的果蝇终日慵懒振翅，宛若身处天国。然而，日落时分形势突变。夜幕降临后，这些果蝇会遭到昆士兰革螨（Gamasodes queenslandicus）的侵袭。这种螨虫能像蜱虫一样附着在果蝇体表，趁其沉睡时活活啃食宿主。美国辛辛那提大学（University of Cincinnati）生物学家约书亚·伯努瓦（Joshua Benoit）向导的研究团队发现，饱受螨虫折磨的果蝇会以牺牲康健为代价，保持清醒。
这些能抵抗螨虫的果蝇通过耗尽自身的营养储备来保持整夜活跃，也更容易因饥饿而殒命。与非抗性果蝇相比，失眠的个体消耗了更多氧气且整体活跃度更高，其代谢相干基因的活性也发生了改变。
对峙不睡的代价
黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）对人类而言可能是害虫，但它们自身也面临着天敌威胁。昆士兰革螨就是最危险的掠食者之一。被螨虫叮咬会让果蝇的免疫和修复反应超负荷运转，消耗巨大能量。此外，被寄生的果蝇在交配方面也不太成功。
来源：Pixabay
有鉴于此，一些果蝇选择了更明智的做法：保持清醒并处于防御模式。
伯努瓦及其团队比较了果蝇白天与夜间的活动模式，并通过培育一代又一代抗螨果蝇观察其抗性演变。这种人类有意识筛选或淘汰生物特性的举动被称为人工选择。他们希望用这种方法，揭示天然环境中果蝇针对螨虫举行抗性演化的方式。
在研究人员一系列的抗螨性选择后，果蝇的很多基因都发生了变化，此中涉及酶分解葡萄糖的糖酵解等代谢过程相干基因受到了显著影响。伯努瓦在一份新闻稿中表现：“我们发现这些果蝇体内有超过 30 个代谢基因存在不同程度的激活，这表明它们消耗能量的速度可能比预期更快。”
与代谢相干的基因表达上调，意味着果蝇代谢的活性增强。不过，作为螨虫抗性提拔的代价，研究者也观察到了果蝇体脂和蛋白质储备的减少。这表明在抗性果蝇品系中，脂肪分解（lipolysis）和蛋白酶解（proteolysis）都在增加。
抵抗到底
即使在没有螨虫寄生，这种营养物质被耗尽的状态也会令果蝇难以存活，但它们整夜保持清醒的对峙表明，被螨虫寄生仍是更大的生存威胁。由于抗螨果蝇不睡觉，其夜间耗氧量和活动强度也提拔至与对照组果蝇白昼水平相当的程度。
防止螨虫靠近必要四处走动，这样当螨虫爬得太近时果蝇就能飞走。基于这一认知，伯努瓦想知道如果限制抗螨果蝇的活动会发生什么。结果很糟糕：当抗螨果蝇被限制活动时，它们对螨虫的易感性与对照组无异。看来，活动本身就对抵抗螨虫至关重要。
由于螨虫是体外寄生虫（与绦虫等体内寄生虫不同），蝇类等潜伏宿主可从高度警觉中获益。对于被体内寄生虫入侵的宿主来说，睡眠通常有益，由于它能增强免疫反应。但蝇类的不幸在于，睡眠只会让它们成为螨虫的现成美餐。时刻保持立体视觉的眼睛警惕体外寄生虫，意味着它们已无暇睡眠。
“睡眠减少的模式可能使果蝇在夜间遭遇螨虫时反应更灵敏，”研究人员在最近发表于《npj-生物计时与睡眠》（npj Biological Timing and Sleep）的论文中表现，“白天的睡眠变化可能没那么重要，由于黑腹果蝇在日间的睡眠时间本就少得多。”
果蝇并非唯逐一种睡眠模式会被寄生虫破坏的生物。有证据表明，当鸟类和蝙蝠在入夜后面临寄生虫侵袭风险时，它们的睡眠和苏息模式也会发生改变。对果蝇而言，若能成功避开螨虫寄生，疲劳不堪的状态反而会提拔它们的生育能力（曾有研究发现限制雄性果蝇的蛋白质饮食会带来数量更多的后代）。这样看来，就算是为了繁衍，彻夜无眠也是值得的。
https://arstechnica.com/science/2025/05/some-flies-go-insomniac-to-ward-off-parasites/
论文信息 【标题】Shifted levels of sleep and activity during the night as mechanisms underlying ectoparasite resistance
【作者】Joshua B. Benoit, Joy Bose, et.al.
【期刊】npj Biological Timing and Sleep
【日期】02 April 2025
【DOI】https://doi.org/10.1038/s44323-025-00031-7
【摘要】Parasites harm host fitness and are pervasive agents of natural selection capable of driving the evolution of host resistance traits. Previously we demonstrated evolutionary responses to artificial selection for increasing behavioral immunity to Gamasodes queenslandicus mites for Drosophila melanogaster. Here, we report transcriptional shifts in metabolic processes due to selection for mite resistance. We also show decreased starvation resistance and increased use of nutrient reserves in flies from mite-resistant lines. Resistant lines exhibited increased activity, reduced sleep, and elevated oxygen consumption during the night. Using a panel of D. melanogaster lines exhibiting variable sleep durations, we found a positive correlation between mite resistance and reduced sleep. Restraining the activity of artificially selected mite-resistant flies during exposure to parasites reduced their resistance advantage relative to control flies. The results suggest that ectoparasite resistance in this system involves increased activity during the scotophase and metabolic gene expression at the expense of starvation resistance.
【链接】https://www.nature.com/articles/s44323-025-00031-7
本文来自微信公众号“举世科学科研圈”。如需转载，请在后台回复“转载”，或通过公众号菜单与我们取得联系。相干内容克制用于营销宣传。
来源：https://view.inews.qq.com/k/20250520A04I0Z00
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！ | 
/1 
