生物科技研習營
程 序 表
2.
小小果蠅真奇妙
吳君泰
台大醫學院分子醫學研究所
雖然果蠅和人類乍看之下完全沒有相同的地方，果蠅卻是科學家探索人類生命奧秘的工具之一。果蠅並沒有特別神奇的地方，研究其他的昆蟲，例如：蚊子、蚜蟲等，一樣能幫助我們認識人類自己。其中的道理很簡單，各種現存的物種在演化上擁有共同的起源，無論各物種之間在形態上有多大差異，動物的基本生存原則、繁殖原則以及代謝原則等，不同物種之間仍然存在高度的相似性，之間的差別也有脈絡可尋。
舉消化器官做一個簡單的例子，說明人類和果蠅初看是多麼不同，細看卻十分類似。小腸是人類吸收食物養分的器官，其中的上皮組織包括三種細胞，佔大多數的吸收上皮細胞、佔少數的分泌上皮細胞以及神經內分泌細胞；而果蠅也有小腸，小腸的上皮亦有三種細胞分別負責吸收、分泌以及神經內分泌功能，其他種類的昆蟲、節肢動物也是如此。
由這個例子我們學習到一個重要的道理，在演化的過程中，人類和果蠅很早就分開演化，像是兩個分家後各自獨立發展的脈絡。但是某些分家之前就已經發展完善，而且很好用的東西像是消化道，分家之後往人類和往果蠅發展的兩個脈絡都被完整保留，一代傳給下一代。差別只在於人類的器官可能構造更複雜些。不過就小腸的功能而論，果蠅好比是人類的小表弟，是秉持一模一樣的設計理念下生產的兩種產品。而我們稱這種在演化過程中，分家後仍各自保留相同的好東西的原則為「演化的保留」。
「演化的保留」原則被廣泛的運用在醫學研究上，大家很容易接受許多醫藥有關的研究有所謂的「白老鼠」。一來倫理上不可能以人類作為實驗的對象，二來「白老鼠」便宜、繁殖快又不占空間，且單一個實驗可以一次使用很多隻白老鼠來取得數據求其平衡值，於是乎「白老鼠」的使用在醫藥研究上越來越普遍，也有其必要性。我們慣常接受小白鼠實驗結論當作人對醫藥反應的重要參考，因為我們相信，人類和小白鼠演化上分家之後，這兩個分支都還保有許多哺乳類共有的「好東西」，這種利用人鼠之間演化保留的概念，可以進一步推展到人蟲之間的演化保留，是不是除老鼠之外還有其他動物可以作為「白老鼠」。
前面舉人蟲之間小腸的演化保留，研究果蠅小腸所得到的結論和研究老鼠小腸一樣可以作為人類小腸醫藥反應的參考。用果蠅作為「白老鼠」會更便宜、繁殖也更快、更節省空間的運用，是非常好用的一種「白老鼠」，唯一的缺點便是人蟲之間雖有演化保留，但比起人鼠之間要少很多，故並非所有的醫藥研究都能利用果蠅當「白老鼠」。不過想一想，果蠅有聰明的、有呆呆的、有兇悍的、有溫馴的、有好動的、有同性戀的、有長壽的、有肥胖的、有心律不整的、有肌肉發達的、有不孕的、有毒品成癮的、還有嗜酒如命的……，許多有趣的果蠅品種可以作為「白老鼠」，就看研究者的創意、想像力怎麼用它。
