【昆虫不吃肉是咋凑齐氨基酸的?】在早期进化中,动物失去了合成20种蛋白质基本组成

谷枫科普 2026-01-07 11:58:43

【昆虫不吃肉是咋凑齐氨基酸的?】在早期进化中,动物失去了合成20种蛋白质基本组成单元中9种的能力。而像昆虫这样的食草动物也因此面临了巨大的挑战。植物往往缺乏某些必需氨基酸,比如谷物通常缺赖氨酸,豆类则缺甲硫氨酸,而树液中的氨基酸含量极低,尤其是必需氨基酸。那么这些昆虫如何获取必需氨基酸?研究发现,许多以树液为食的昆虫与细菌建立了共生关系。这些细菌生活在昆虫腹部的特化细胞中,负责合成大部分必需氨基酸并供应给宿主。几乎所有蚜虫都要与布赫纳菌共生,木虱也得一直依赖卡森氏菌。母虫通过卵细胞将细菌传给后代。但昆虫们并未止步于此,据发现,夏威夷的36种Pariaconus木虱不仅都携带卡森氏菌,并且多数还从马卡纳菌和马利希尼菌获取卡森氏菌无法合成的必需氨基酸。昆虫学家和进化生物学家艾莉森·涵森说,这些细菌群落的具体组成会随着昆虫宿主饮食结构的变化而进化,从而满足不同的营养需求。2024年一项研究显示,数百万年前,当Pariaconus木虱从考艾岛迁往其他夏威夷岛屿时,部分物种丢失了马利希尼菌,另一些则同时丢失了马利希尼菌和马卡纳菌。这些昆虫进化出了新的生存方式,它们会刺激植物形成厚实的叶片和茎部瘤状物,称为虫瘿,虫瘿富含昆虫可食用的氨基酸,可以作为它们的栖息地和食物来源。(中科院物理所)中国科普博览

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