洪蘭／萬物皆有他存在的理由

今年夏天很熱，朋友邀我去她山上的小屋避暑，我很猶豫，因為夏天是水果成熟的季節，她家旁邊果園的果蠅很多，揮之不去、令人討厭。朋友義正詞嚴的說：做生物實驗的人不可歧視果蠅，很多基因學上的重大發現都是果蠅的功勞。這倒是真的，因為果蠅的生命周期很短，廿八天一個世代，是做基因研究最好的對象，牠也的確解開了幾個我心中的疑問。例如為什麼王祥的繼母生病，吃了魚以後，病就好了？

我的小學課本裡有廿四孝的王祥臥冰，我一直很疑惑，為什麼吃魚可以治病？進了研究所才知道，原來動物知道自己身體缺少什麼營養素，會去想盡辦法補足它。

這個實驗是給一組果蠅吃含有牠們生存必要的所有氨基酸的糖水；另一組則吃缺乏某一種氨基酸的糖水。七十二小時後，把牠們放進一個內有一盤糖水和一盤添有那種氨基酸糖水的籠子裡，看牠們會去吃哪一盤，結果缺乏氨基酸的果蠅都去吃添有那種氨基酸的糖水。也就是說，果蠅知道牠們體內缺少了什麼，會盡量去補足。

王祥的繼母可能缺少了某些魚身上才有的營養素，才會突然很想吃魚，或許我們偶爾會突然很渴望吃某個食物，就是身體在傳遞訊息給大腦吧？

又如孕婦害喜。我修醫學史時，讀到「荷蘭飢餓之冬」：一九四四年冬，納粹封鎖萊茵河，造成荷蘭四百五十萬人的大飢荒，他們餓到連鬱金香的球根都挖出來吃。當時的懷孕婦女受害最大，尤其是懷孕初期的婦女，她們所產下的嬰兒到一九六三年，十八歲要去當兵時，被檢查出來反社會行為的比例偏高。因為懷孕的頭三個月正是大腦發育中央神經系統的黃金時期，飢餓會影響胎兒的前額葉皮質發育，形成抑制功能缺失。

但是，孕吐從來都是發生在頭三個月，為什麼這些孕婦生下的孩子大腦沒有問題？原來我們吃下去的食物除了營養身體，也會滋養腸道裡的細菌，而這些細菌又會反過來替我們製造營養。

這個實驗是先給剝奪了氨基酸的果蠅，喝七十二小時有添加五種牠們腸道細菌的糖水，然後再把牠們放入實驗的籠子中，看牠們會去喝哪一盤糖水。結果發現，在補充了腸道細菌後，牠們就不再去吃添了氨基酸的糖水，雖然他們體內的氨基酸還是很低。表示有了腸道細菌後，氨基酸似乎就沒有那麼重要了。但是為什麼呢？氨基酸可是蛋白質的基石啊！

實驗者接著把果蠅腸道中所有的細菌全部殺死，然後給他們喝加了氨基酸的糖水或是加了腸道細菌的糖水，結果發現大部分果蠅選擇喝加了腸道細菌的糖水。原來腸道中的細菌可直接合成果蠅最需要的活性物質，從而幫助果蠅維持正常的生存和繁殖。

原來害喜是演化對胎兒的保護，孕吐可以防止任何會傷害大腦發育的東西進入胎盤，母親雖然減少了進食，但是只要腸道中的菌群正常，牠們就會合成營養素，就不怕胎兒大腦發育不良了。

俗語說「天不生無用之物，地不長無用之草」，萬物皆有他存在的理由，是我小看了這一巴掌就可以打死幾百隻的果蠅。

（作者為認知神經科學退休教授）